Titánový stupeň 4 (tiež známy ako komerčne čistý titánový stupeň 4) je nelegálny titánový stupeň, čo znamená, že jeho zloženiu dominuje čistý titán s minimálnymi prípustnými nečistotami. Typické chemické zloženie (podľa hmotnosti), ako je uvedené v štandardoch, ako je ASTM B265 (pre titánovú dosku, plachtu a prúžok) alebo ASTM B348 (pre titánové stĺpce), je nasledujúce:
Titán (TI): Väčší alebo rovný 99,0% (zostatok s presným percentom v závislosti od celkového obsahu nečistôt).
Uhlík (c): Menej alebo rovná 0,10%.
Železo (FE): Menej alebo rovná 0,50% (toto je kľúčová nečistota; stupeň 4 má vyššiu limit železa ako nižší - komerčne čistý titán, ako je stupeň 1 alebo 2).
Kyslík (O): Menej ako alebo rovná 0,40% (obsah kyslíka priamo ovplyvňuje silu komerčne čistej titánu - stupňa 4 má jeden z najvyšších limitov kyslíka medzi nelegovanými stupňami, čo prispieva k jeho vyššej sile).
Dusík (N): Menej alebo rovná 0,05%.
Vodík (H): Menej alebo rovnajúce sa 0,015% (prísne kontrolované, aby sa zabránilo styku vodíka).
Ďalšie prvky: Každý jednotlivý stopový prvok (napr. Hliník, vanadium) je menší alebo rovný 0,10%a celková suma všetkých ostatných stopových prvkov je menšia alebo rovná 0,40%.
Pevnosť v ťahu titánového stupňa 4 je jednou z jeho definujúcich charakteristík, pretože je najsilnejšia zo všetkých komerčne čistých titánových stupňov. Jeho ťahové vlastnosti sú štandardizované, s miernymi variáciami založenými na forme produktu (napr. Plate, list, stĺpec) a stav tepelného spracovania (zvyčajne žíhané, najbežnejšou podmienkou pre stupeň 4).
Podľa štandardov ASTM (napr. ASTM B265, ASTM B348),Minimálna pevnosť v ťahužíhaného titánového stupňa 4 je620 MPa (90 ksi alebo 90 000 psi). V praktických aplikáciách skutočná pevnosť v ťahu často presahuje túto minimálnu hodnotu - Typické namerané pevnosti v ťahu pre žíhaný titánový rozsah stupňa 4 od 620 MPa do 795 MPa (90 ksi do 115 ksi).
Je dôležité si uvedomiť, že pevnosť v ťahu môže byť ovplyvnená faktormi, ako je fungovanie za studena (studená - valcované alebo studené - kreslené produkty môžu mať vyššiu pevnosť v ťahu ako plne žíhané) a hrúbka produktu (tenké listy môžu vykazovať mierne odlišné hodnoty pevnosti v dôsledku spracovateľských účinkov).
Pevnosť výťažku (konkrétne 0,2% posunového výťažku, priemyselný štandard pre kovy) je kritická metrika pre titánový stupeň 4, pretože naznačuje stres, pri ktorom materiál začína podstúpiť trvalú plastickú deformáciu.
Podľa špecifikácií ASTM (napr. ASTM B265, ASTM B348) pre žíhaný titánový stupeň 4,Minimálne 0,2% pevnosť výťažku posunuje550 MPa (80 ksi alebo 80 000 psi). Podobne ako pevnosť v ťahu, skutočná výnosová pevnosť žíhaného titánu stupňa 4 v praxi často prevyšuje toto minimum, zvyčajne sa pohybuje od 550 MPa do 725 MPa (80 ksi do 105 ksi).
Rovnako ako pevnosť v ťahu, výnosová pevnosť je ovplyvnená spracovaním: Cold - Producty Grade 4 (napr. Cold - hotové stĺpce) budú mať výrazne vyššiu pevnosť výťažku (niekedy presahujúca 860 MPA / 125 ksi) v dôsledku účinku na kmeň. Avšak žíhaný stupeň 4 je najpoužívanejšou formou, pretože pevnosť žíhania vyvažuje s ťažnosťou (nevyhnutná na formovanie a výrobu).
