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Il titanio grado 4 è la più resistente tra le leghe di titanio commercialmente pure, pur mantenendo un'eccellente resistenza alla corrosione, saldabilità e biocompatibilità. È una scelta popolare nelle applicazioni in cui è richiesta elevata resistenza insieme a peso ridotto e un'eccezionale resistenza alla corrosione, come la tecnologia medica, i sistemi offshore e pressurizzati.
Materiale di riempimento consigliato per la saldatura: Titanio grado 4 o lega di titanio equivalente con protezione di gas inerte.
Descrizione generale del materiale:
Tipo: Titanio commercialmente puro (minimo 98% Ti), contenuto più elevato di elementi interstiziali (ad es. ossigeno)
Struttura: Struttura HCP (esagonale compatta)
Sviluppato per: Applicazioni che richiedono maggiore resistenza ma comunque peso ridotto e un'ottima resistenza alla corrosione
Nomi alternativi: Titanio grado 4, CP Titanio grado 4, UNS R50700, Werkstoffnr 3.7065, ASTM B265
Vantaggi principali:
Massima resistenza tra i gradi di titanio commercialmente puri
Eccellente resistenza alla corrosione in fluidi aggressivi e acqua di mare
Buona Saldabilità e biocompatibilità – spesso utilizzato negli impianti
Peso ridotto (~4,51 g/cm³) – perfetto per componenti leggeri ma resistenti
Buona resistenza alla corrosione sotto sforzo e alla corrosione indotta dall'idrogeno
Svantaggi / Limitazioni:
Meno formabile del grado 1–3 – richiede più forza durante la lavorazione a freddo
Non temprabile a caldo – le proprietà meccaniche sono determinate dalla composizione chimica
Non ottimale per applicazioni ad alta temperatura (>450°C)
Applicazioni per settore e valore:
Tecnologia medica: Impianti dentali, protesi d'anca, strumenti chirurgici – resistenza + biocompatibilità
Offshore / Marina: Scambiatori di calore, valvole, elementi di fissaggio – resistenza + protezione dall'acqua di mare
Industria chimica: Recipienti a pressione, serbatoi, flange – resistenza agli acidi + capacità di carico meccanico
Aviazione: Parti strutturali, componenti pressurizzati – leggerezza + resistenza
Energia / Nucleare potenza: Apparecchiature in ambienti aggressivi – stabilità
Descrizione generale della corrosione:
Il film di ossido passivo stabile offre un'altissima resistenza alla corrosione generale
Resiste molto bene all'acqua di mare, ai cloruri e agli acidi ossidanti
Resistente alle cricche indotte dall'idrogeno (HE)
Ambienti di corrosione in cui il materiale funziona bene:
Acqua di mare (statica e corrente)
Acidi: acido nitrico, acido fosforico, acidi organici
Ambienti ricchi di cloruri (NaCl, CaCl₂)
Sostanze chimiche ossidanti e liquidi sbiancanti
Ambienti di corrosione in cui il materiale dovrebbe essere evitato:
Acido fluoridrico (HF) – attacca il film di ossido
Acidi riducenti (acido cloridrico, acido solforico ad alta temperatura)
Soluzioni acide stagnanti ad alta temperatura
Proprietà tecniche del materiale (ricotto condizione):
Proprietà (valore tipico)
Limite di snervamento (0,2%): ~480–550 MPa
Resistenza alla trazione: ~550–680 MPa
Allungamento a rottura: ~15–20%
Densità: ~4,51 g/cm³
Modulo elastico: ~105 GPa
Conduttività termica: ~16–18 W/m·K
Temperatura di applicazione: Rec. ≤ 400°C (temporaneamente fino a 500°C)
Saldabilità: Molto buona – gas inerte richiesto durante la saldatura
Lavorabilità: Moderata – è richiesta una forza maggiore rispetto al Grado 2
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