TA4纯钛板是工业纯钛系列中的重要牌号，属于α型钛合金。作为中国国家标准（GB/T 3621）中工业纯钛的最高等级，TA4因其优异的综合性能，在要求苛刻的工业领域中占据着不可替代的地位。它实质上是一种低合金含量的钛材，通过在极纯的钛基体中添加少量氧、铁等间隙与置换元素，实现了强度与良好塑性的平衡。
化学成分与组织
TA4的钛含量通常高于99.0%，主要合金元素为氧和铁。其中，氧作为α相稳定元素和间隙固溶强化元素，是其强度提高的关键。其微观组织为典型的单相α组织，这种组织决定了它不具备通过热处理强化的能力，但其性能稳定，各向异性较小。
卓越的机械性能
TA4的抗拉强度介于纯钛TA1、TA2与低合金钛（如TA5）之间，具体范围通常在540 MPa以上，同时保持不低于15%的断后伸长率。这种强度与塑性的良好搭配，使其既能承受较高的机械载荷，又便于进行冷弯、冲压等成形加工。
出众的耐腐蚀性
它继承了钛材最突出的优点：在氧化性、中性介质及海水中具有极佳的耐蚀性，抗点蚀和应力腐蚀的能力强。其表面能形成一层致密、稳定的氧化膜，对海水、氯离子、氧化性酸（如硝酸）以及大部分有机介质的抵抗能力远优于不锈钢。
良好的物理与工艺性能
TA4密度约为4.51 g/cm³，仅为钢的57%。其热膨胀系数较低，导热性差。在工艺性方面，它具有良好的冷成型能力和焊接性，可采用氩弧焊、等离子焊等多种方式进行可靠连接，焊后一般无需热处理。
凭借其特性，TA4纯钛板在以下关键领域广泛应用：
化工与石油化工： 制造涉及氯碱、醋酸、尿素等强腐蚀介质的反应器、换热器、塔器及管道。
海洋工程与船舶： 用于海水淡化装置、舰船热交换器、海水管路系统以及海洋平台的关键耐蚀部件。
电力与环保： 应用于电厂烟气脱硫（FGD）系统的湿法洗涤区、冷却塔部件及高级别的废水处理设备。
医疗与体育： 作为外科植入物（如骨板、螺钉）的备选材料之一，也用于制作高端体育器械部件。
其他工业： 在精密仪表、电解工业的电极、以及需要高耐蚀性和一定强度的各类结构件中均有应用。
加工特性
TA4的切削加工性尚可，但因其导热差、弹性模量低，需采用较小的进给量、锋利的刀具和充分的冷却。冷冲压和弯曲性能良好，但回弹较明显，需在设计模具时予以补偿。
焊接
其焊接性能优良，但必须在高纯度氩气保护下进行，严格防止焊缝及热影响区在高温下被氧、氮、氢等气体污染。焊丝通常选用同牌号或更高纯度的钛材。
表面处理与防护
TA4表面可通过酸洗去除氧化皮，或进行阳极氧化获得彩色氧化膜以改善美观和耐磨性。虽然耐蚀性好，但在高温、还原性酸或干燥氯气等特定环境下仍需谨慎评估。机械划伤可能破坏其钝化膜，在装配中需注意保护表面。
TA4纯钛板填补了低强度纯钛与高强钛合金之间的性能空白，为工程师提供了在强度、耐蚀性、可加工性及成本之间实现优化的理想选择。在选用时，需根据具体的介质环境、受力状态和成型工艺要求，综合评估其与TA2、TA3或TA5等其他钛材的性价比。其可靠的性能和广泛适用性，使其成为现代工业，尤其是高端装备制造和腐蚀防护领域中不可或缺的关键材料。
