Titanul de gradul 4 este untitan pur din punct de vedere comercial (CP)Grad, ceea ce înseamnă că conține elemente de aliere minime (spre deosebire de aliaje de titan, cum ar fi gradul 5 Ti - 6AL-4V) și constă în principal din titan pur (de obicei mai mare sau egal cu 99,0% conținut de titan). Este una dintre cele mai utilizate clase de titan CP, distinse prin echilibrul său de rezistență mecanică, rezistență la coroziune și formare-deși estecel mai puternicPrintre toate clasele standard de titan CP (depășind clasele 1, 2 și 3).
Din punct de vedere chimic, Titanul de gradul 4 include impurități de urmă (controlate de standardele industriei precum ASTM B265 pentru plăci/foi sau ASTM F67 pentru aplicații medicale), cum ar fi fier (max ~ 0,50%), oxigen (max ~ 0,40%), carbon (max ~ 0,08%), azot (max ~ 0,05%) și hidrogen (max ~ 0,015%). Aceste impurități, în special oxigenul, contribuie la puterea sa mai mare în comparație cu gradele CP mai mici.
Caracteristicile cheie ale titanului de gradul 4 includ:
Rezistență excelentă la coroziune în ușoare - la - medii moderate (de exemplu, aer, apă dulce, majoritatea acizilor organici și acizi anorganici diluați), datorită unui film dens, self - peliculă de oxid de vindecare (tio₂) care se formează pe suprafața sa.
Formabilitate bună (de exemplu, poate fi îndoită, rulată, sudată și prelucrată), în ciuda rezistenței sale mai mari, deși este puțin mai puțin ductilă decât gradele CP mai mici (de exemplu, gradul 2).
Biocompatibilitate, ceea ce o face potrivită pentru implanturi și dispozitive medicale.
Aplicațiile sale tipice acoperă industrii precum Medical (implanturi ortopedice, instrumente chirurgicale), aerospațiale (non - componente structurale), procesare chimică (scăzut - bijuterii de rezistență la coroziune) și mărfuri de consum (ridicate {{2} bijuterii de rezistență, cazuri de vizionare).
Densitatea titanului de gradul 4 esteÎn concordanță cu cea a titanului pur din punct de vedere comercial pe toate clasele, întrucât densitatea este o proprietate materială determinată în principal de compoziția sa elementară (și conținutul de titan este aproape identic în toate gradele CP).
Densitatea standard a titanului de gradul 4 este:
4,51 grame pe centimetru cub (G/cm³)
Sau, în unități imperiale: aproximativ 0,163 kilograme pe inch cubic (lb/in³)
Această densitate este semnificativ mai mică decât cea a metalelor obișnuite precum oțelul (7,85 g/cm³) sau oțelul inoxidabil (7,93 g/cm³), ceea ce face ca gradul 4 să fie o opțiune ușoară, menținând în același timp rezistență ridicată - un avantaj cheie pentru greutăți - aplicații sensibile (de exemplu, implanturi medicale, componente aerospațiale).
Duritatea titanului de gradul 4 variază ușor în funcție detemperament (starea de tratare termică)- Cel mai frecvent temperament pentru gradul 4 este „ANNEAL” (un tratament termic de înmuiere care optimizează ductilitatea și formabilitatea). Mai jos este intervalul de duritate tipic pentru titanul de gradul 4 în starea sa standard anexată, măsurată folosind scale de duritate comune:
Notă: Duritatea poate crește ușor dacă titanul de gradul 4 este supus unui lucru la rece (de exemplu, rularea, forjarea fără recoacere ulterioară), deoarece deformarea la rece introduce tensiuni interne care cresc rezistența și duritatea cu prețul ductilității. De exemplu, rece - gradul 4 lucrat poate ajunge la valorile durității Brinell până la ~ 130 HB, dar acest lucru este mai puțin obișnuit decât starea recuperată pentru majoritatea aplicațiilor.
În comparație cu gradele CP mai mici, duritatea gradului 4 este în special mai mare: pentru referință, titanul de gradul 2 anexat de obicei variază de la 70–80 HB, în timp ce intervalul de 90-110 Hb de gradul 4 reflectă statutul său ca fiind cel mai puternic grad de titan CP.
