Tytanowa klasa 4 (znana również jako komercyjnie czysty tytanowy stopień 4) jest niekwestionowanym stopniem tytanu, co oznacza, że jego skład jest zdominowany przez czysty tytan z minimalnymi dopuszczalnymi zanieczyszczeniami. Typowy skład chemiczny (według wagi), określony w standardach takich jak ASTM B265 (dla tytanowej płyty, arkusza i paska) lub ASTM B348 (dla słupków tytanowych), jest następujący:
Tytan (ti): Większe lub równe 99,0% (saldo, z dokładnym odsetkiem w zależności od całkowitej zawartości zanieczyszczeń).
Węgiel (c): Mniejsze lub równe 0,10%.
Żelazo (Fe): Mniej niż lub równe 0,50% (jest to kluczowa zanieczyszczenie; klasa 4 ma wyższą granicę żelaza niż niższa - klasa komercyjnie czysta tytan, taki jak klasa 1 lub 2).
Tlen (o): Mniejsze lub równe 0,40% (zawartość tlenu bezpośrednio wpływa na wytrzymałość komercyjnie czystego tytanu - klasa 4 ma jedną z najwyższych granic tlenu wśród nierównomiernych ocen, przyczyniając się do jego wyższej siły).
Azot (n): Mniejsze lub równe 0,05%.
Wodór (h): Mniejsze lub równe 0,015% (ściśle kontrolowane w celu uniknięcia kruchości wodoru).
Inne elementy: Każdy indywidualny pierwiastek śladowy (np. Aluminium, wanad) jest mniejszy lub równy 0,10%, a ogółem wszystkich pozostałych pierwiastków śladowych jest mniejsze lub równe 0,40%.
Wytrzymałość na rozciąganie tytanowej klasy 4 jest jedną z jego cech definiujących, ponieważ jest najsilniejsza spośród wszystkich komercyjnie czyste oceny tytanu. Jego właściwości rozciągania są znormalizowane, z niewielkimi wariantami opartymi na postaci produktu (np. Płytka, arkusz, pasek) i stanu obróbki cieplnej (zwykle wyższym poziomie, najczęstszym stanem dla klasy 4).
Na standardy ASTM (np. ASTM B265, ASTM B348),Minimalna wytrzymałość na rozciąganiewyżarzonego tytanu klasa 4 to620 MPa (90 ksi lub 90 000 psi). W praktycznych zastosowaniach rzeczywistą wytrzymałość na rozciąganie często przekracza tę minimalną wartość - Typowe zmierzone mocne strony rozciągania dla tytanu wyższego poziomu od 620 MPa do 795 MPa (90 ksi do 115 ksi).
Należy zauważyć, że na wytrzymałość na rozciąganie mogą mieć wpływ na czynniki takie jak działanie na zimno (zimno - zwalniane lub zimne - produkty mogą mieć wyższą wytrzymałość na rozciąganie niż w pełni wyżej wyróżniona) i grubość produktu (arkusze cieńsze mogą wykazywać nieco inne wartości wytrzymałości z powodu efektów przetwarzania).
Wartość plastyczności (w szczególności 0,2% zrównoważona granica plastyczności, standard branżowy dla metali) jest krytyczną metryką dla tytanu stopnia 4, ponieważ wskazuje na naprężenie, przy którym materiał zaczyna podlegać stałym deformacji tworzyw sztucznych.
Zgodnie z specyfikacjami ASTM (np. ASTM B265, ASTM B348) dla wyżarzonego tytanowego stopnia 4,Minimum 0,2% granica rentowności przesunięciaJest550 MPa (80 ksi lub 80 000 psi). Podobnie jak wytrzymałość na rozciąganie, faktyczna granica plastyczności tytanu wyżarzonego stopnia 4 w praktyce często przewyższa to minimum, zwykle w zakresie od 550 MPa do 725 MPa (80 ksi do 105 ksi).
Podobnie jak wytrzymałość na rozciąganie, na granicę plastyczności wpływa przetwarzanie: Zimne - produkty klasy 4 (np. Zimne - ukończone słupki) będą miały znacznie wyższe wytrzymałość na plasty (czasami przekraczające 860 MPA / 125 KSI) z powodu efektu utwardzania szczepu. Jednak wyżarzona klasa 4 jest najczęściej stosowaną formą, ponieważ wyżarzanie równoważy siłę z plastycznością (niezbędną do formowania i wytwarzania).
