Luokan 4 titaani onvahvin kaupallisesti puhdas (CP) titaanilaatuseostamattoman titaanin perheessä. Toisin kuin seostettu titaani (esim. Grade 5 Ti-6Al-4V), se ei sisällä tarkoituksellisesti lisättyjä seosaineita – sen suorituskyky johtuu titaanin luontaisista ominaisuuksista, joita modifioivat vain kontrolloidut epäpuhtauksien määrät.
Sen tärkein etu on tasapainossapoikkeuksellinen korroosionkestävyysjaylivoimainen vahvuusverrattuna muihin CP-titaanilaatuihin (luokat 1–3). Se säilyttää kestävyyden ankaria ympäristöjä, kuten merivettä, happamia liuoksia ja kloorattuja väliaineita vastaan, samalla kun se tarjoaa korkeimman mekaanisen lujuuden seostamattomista titaanivarianteista. Tämä tekee siitä ihanteellisen sovelluksiin, jotka vaativat sekä kestävyyttä että korroosiosuojaa, mukaan lukien:
Kemiallinen käsittely: Korroosionkestävät{0}putket, venttiilit ja säiliöt.
Meritekniikka: Rakenteelliset osat, jotka ovat alttiina suolavedelle.
Lääketeollisuus: Ortopediset implantit (esim. lonkkavarret) ja hammaskiinnikkeet, joissa biologinen yhteensopivuus ja lujuus ovat kriittisiä.
Luokan 4 titaanin titaanin puhtaus on vähintään99.0%, jossa on tiukat rajoitukset epäpuhtauksille tasaisen suorituskyvyn varmistamiseksi. Seuraavassa taulukossa esitetään sen tyypillinen kemiallinen koostumus, joka on yhteensopivaASTM B265(titaanilevyn, -levyn ja -nauhan standardi):
Happi on tässä vaikuttavin epäpuhtaus: luokan 4 titaanilla on korkein happipitoisuus CP-laaduista (jopa 0,40 %). Tämä kontrolloitu hapen lisäys on tarkoituksellista-se parantaa merkittävästi materiaalin lujuutta vaarantamatta sen ytimen korroosionkestävyyttä.
Luokan 4 titaanin kovuus vaihtelee sen mukaanlämpökäsittelyn tila(esim. täysin hehkutettu, kylmätyöstetty-) ja käytetty testausstandardi. Alla on tyypillisiä arvoja sen yleisimmälle toimitustilalle:täysin hehkutettua Grade 4 titaania.
Brinell-kovuus (HB)
Tyypillinen alue:180-220 HB
Testausstandardi: ASTM E10
Metodologia: Käyttää halkaisijaltaan 10 mm:n teräskuulasisäkettä, jonka kuormitus on 3000 kgf (kilo{2}}voima).
Rockwellin kovuus
Rockwell B (HRB):85-90 HRB
Testausstandardi: ASTM E18
Menetelmät: Käyttää halkaisijaltaan 1/16 tuuman teräspallosisäkettä 100 kgf:n kuormalla.
Rockwell C (HRC): Ei suositella luokan 4 titaanille. Sen kovuus on liian alhainen tarkkoihin HRC-mittauksiin (tyypillisesti<25 HRC).
Vickersin kovuus (HV)
Tyypillinen alue:190-230 HV
Testausstandardi: ASTM E92
Metodologia: Käyttää timanttipyramidin sisennystä 1 kgf:n kuormalla, joka on ihanteellinen suhteellisen pehmeiden metallien, kuten CP-titaanin, mittaamiseen.
Kylmätyöstön vaikutus: Jos luokan 4 titaanille tehdään kylmämuokkaus (esim. valssaus, taonta ilman jälkikäsittelyhehkutusta), sen kovuus voi nousta 15–25 %. Esimerkiksi Vickers-kovuus voi nousta ~280 HV:iin, mutta tämä parannus sisältää kompromissin: heikentynyt taipuisuus.
