التيتانيوم الصف 4 (المعروف أيضًا باسم Titanium Titanium Grade 4) هو درجة التيتانيوم غير المليئة ، مما يعني أن تكوينه يهيمن عليه التيتانيوم النقي مع الحد الأدنى من الشوائب المسموح بها. التركيب الكيميائي النموذجي (بالوزن) ، كما هو محدد في معايير مثل ASTM B265 (لوحة التيتانيوم ، الورقة ، والشريط) أو ASTM B348 (لأشرطة التيتانيوم) ، كما يلي:
التيتانيوم (TI): أكبر من أو تساوي 99.0 ٪ (الرصيد ، مع النسبة المئوية الدقيقة اعتمادا على إجمالي محتوى الشوائب).
الكربون (ج): أقل من أو يساوي 0.10 ٪.
الحديد (Fe): أقل من أو يساوي 0.50 ٪ (هذا هو الشجاعة الرئيسية ؛ الصف 4 له حد حديد أعلى من السفلي - الصف التجاري النقي مثل الصف 1 أو 2).
الأكسجين (س): أقل من أو يساوي 0.40 ٪ (يؤثر محتوى الأكسجين بشكل مباشر على قوة التيتانيوم النقي التجاري - 4 من أعلى حدود الأكسجين بين الدرجات غير المحددة ، مما يساهم في قوتها العالية).
النيتروجين (ن): أقل من أو يساوي 0.05 ٪.
الهيدروجين (ح): أقل من أو يساوي 0.015 ٪ (يتم التحكم الصارم لتجنب انضمام الهيدروجين).
عناصر أخرى: كل عنصر تتبع فردي (على سبيل المثال ، الألومنيوم ، الفاناديوم) أقل من أو يساوي 0.10 ٪ ، ويبلغ إجمالي جميع عناصر النزرة الأخرى أقل من أو تساوي 0.40 ٪.
تعد قوة الشد من التيتانيوم الصف 4 واحدة من خصائصها المميزة ، لأنها الأقوى بين جميع درجات التيتانيوم النقي تجاريًا. يتم توحيد خصائص الشد الخاصة به ، مع اختلافات طفيفة تستند إلى شكل المنتج (على سبيل المثال ، اللوحة ، ورقة ، شريط) وحالة المعالجة الحرارية (عادةً ما يتم الصلب ، الأكثر شيوعًا للصف 4).
لكل معايير ASTM (على سبيل المثال ، ASTM B265 ، ASTM B348) ،الحد الأدنى من قوة الشدمن التيتانيوم الصلب الصف 4620 ميجا باسكال (90 KSI ، أو 90،000 PSI). في التطبيقات العملية ، غالبًا ما تتجاوز قوة الشد الفعلية هذه القيمة الدنيا - نقاط قوة الشد المقاسة النموذجية للصف 4 من 620 ميجا باسكال إلى 795 ميجا باسكال (90 كيلوغرام إلى 115 كيلوغرام).
من المهم أن نلاحظ أن قوة الشد يمكن أن تتأثر بعوامل مثل العمل البارد (بارد - قد يكون للمنتجات المرسومة أو الباردة - قوة شد أعلى من تلك المصلبة بالكامل) وسمك المنتج (قد تظهر أوراق أرق قيم مختلفة قليلاً بسبب تأثيرات المعالجة).
قوة العائد (على وجه التحديد 0.2 ٪ قوة العائد على الإزاحة ، ومعايير الصناعة للمعادن) هي مقياس حرج للصف 4 من التيتانيوم ، حيث يشير إلى الإجهاد الذي تبدأ به المادة في الخضوع للتشوه البلاستيكي الدائم.
وفقًا لمواصفات ASTM (على سبيل المثال ، ASTM B265 ، ASTM B348) للصف التانيوم الصلب ،الحد الأدنى بنسبة 0.2 ٪ قوة العائديكون550 ميجا باسكال (80 KSI ، أو 80،000 PSI). على غرار قوة الشد ، غالبًا ما تتجاوز قوة العائد الفعلية للصف الرابع من التيتانيوم في الممارسة هذا الحد الأدنى ، والتي تتراوح عادة من 550 ميجا باسكال إلى 725 ميجا باسكال (80 KSI إلى 105 KSI).
مثل قوة الشد ، تتأثر قوة العائد بالمعالجة: بارد - منتجات الصف 4 العاملة (على سبيل المثال ، الباردة - الأشرطة النهائية) سيكون لها نقاط قوة عائد أعلى بكثير (تتجاوز في بعض الأحيان 860 mpa / 125 ksi) بسبب تأثير تصلب السلالة. ومع ذلك ، فإن الصف الرابع الصلب هو الشكل الأكثر استخدامًا ، حيث يوازن الصلب قوة مع ليونة (ضرورية لتشكيل وتصنيع).
