AISI 4140 κράμα χάλυβας

Κραματοποιημένος χάλυβας AISI 4140 (UNS G41400)

Οι κραματοποιημένοι χάλυβες χαρακτηρίζονται με τετραψήφιους αριθμούς AISI και περιλαμβάνουν διαφορετικά είδη χάλυβα, το καθένα με σύνθεση που υπερβαίνει τους περιορισμούς B, C, Mn, Mo, Ni, Si, Cr και Va για ανθρακούχους χάλυβες.

Ο χάλυβας από κράμα AISI 4140 είναι χάλυβας με χαμηλή περιεκτικότητα σε κράμα χρωμίου, μολυβδαινίου και μαγγανίου. Έχει υψηλή αντοχή σε κόπωση, αντοχή στην τριβή και κρούση, σκληρότητα και αντοχή στη στρέψη. Το παρακάτω φύλλο δεδομένων παρέχει μια επισκόπηση του κράματος χάλυβα AISI 4140.

AISI 4140 Ισοδύναμο χάλυβα

Χώρα	Κίνα	Ιαπωνία	Γερμανία	ΗΠΑ	Βρετανοί
Πρότυπο	GB/T 3077	JIS G4105	DIN (Δ-Αρ.) EN 10250	AISI/ASTM ASTM A29	BS 970
Βαθμός	42CrMo	SCM440	42crmo4/1,7225	4140	EN19/709M40

Χημική σύνθεση χάλυβα AISI 4140

Βαθμός	ντο	Σι	Mn	Π	μικρό	Cr	Μο	Ni
42CrMo	0.38-0.45	0.17-0.37	0.5-0.80	≤0,035	≤0,035	0.9-1.2	0.15-0.25	-
SCM440	0.38-0.43	0.15-0.35	0.6-0.85	≤0,035	≤0,04	0.9-1.2	0,15-0,30	-
42crmo4/1,7225	0.38-0.45	≤ 0,4	0.6-0.9	≤0,025	≤0,035	0.9-1.2	0,15-0,30	-
4140	0.38-0.43	0.15-0.35	0.75-1.00	≤0,035	≤0,04	0.8-1.1	0,15-0,25	-
EN19/709M40	0.35-0.45	0.15-0.35	0.5-0.80	≤0,035	≤0,035	0.9-1.5	0.2-0.40	-

Μηχανικές ιδιότητες χάλυβα AISI 4140 (μόνο για καθοδήγηση)

Βαθμός	Αντοχή σε εφελκυσμό σb(MPa)	Αντοχή διαρροής σs (MPa)	Επιμήκυνση δ5 (%)	Μείωση ψ (%)	Τιμή αντίκτυπου Akv (J)	Σκληρότητα
4140	≥1080	≥930	≥12	≥45	≥63	28-32HRC

Επισκοπήσεις από χάλυβα AISI 4140

Μέγεθος	Γύρος	Διάμετρος 6-1200mm
	Πιάτο/Επίπεδο/Μπλοκ	Πάχος 6mm-500mm
		Πλάτος 20mm-1000mm
Θερμική επεξεργασία	Κανονικοποιημένο ; Ανοπτημένο ; Σβησμένο ; Καλόβουλος
Επιφανειακή κατάσταση	Μαύρος; Ξεφλουδισμένο? Αμεμπτος; Μηχανική; Αλεσμένο? Γύρισε? Αλεσμένο
Κατάσταση παράδοσης	Σφυρήλατος; Θερμής έλασης? Ψυχρά τραβηγμένα
Δοκιμή	Αντοχή εφελκυσμού, αντοχή διαρροής, επιμήκυνση, περιοχή μείωσης, τιμή κρούσης, σκληρότητα, μέγεθος κόκκου, δοκιμή υπερήχων, επιθεώρηση ΗΠΑ, δοκιμή μαγνητικών σωματιδίων κ.λπ.
Οροι πληρωμής	T/T;L/C;/Χρηματικά γραμμάρια/ Paypal
Οροι εμπορίου	ΚΟΡΔΕΛΛΑ ΩΡΟΛΟΓΙΟΥ; CIF; C&F; και τα λοιπά..
Ωρα παράδοσης	30-45 ημέρες
Εφαρμογή	Ο χάλυβας AISI 4140 βρίσκει πολλές εφαρμογές ως σφυρηλάτηση για την αεροδιαστημική, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, την αυτοκινητοβιομηχανία, τη γεωργική και αμυντική βιομηχανία κ.λπ. Τυπικές εφαρμογές για χρήσεις χάλυβα 4140 περιλαμβάνουν: σφυρήλατα γρανάζια, άξονες, εξαρτήματα, ζώνες, περιλαίμια, άξονες, εξαρτήματα μεταφορέων, ράβδους κορώνας, εξαρτήματα υλοτόμησης, άξονες, οδοντωτούς τροχούς, καρφιά, γρανάζι, άξονες αντλίας, κριούς και δακτυλίους κ.λπ.

Φυσικές ιδιότητες

Οι φυσικές ιδιότητες του κράματος χάλυβα AISI 4140 επισημαίνονται στον παρακάτω πίνακα.

Ιδιότητες	Μετρικός	Αυτοκρατορικός
Πυκνότητα	7,85 g/cm3	0,284 lb/in³
Σημείο τήξης	1416°C	2580°F

Μηχανικές ιδιότητες

Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τις μηχανικές ιδιότητες του κράματος χάλυβα AISI 4140.

Ιδιότητες	Μετρικός	Αυτοκρατορικός
Αντοχή σε εφελκυσμό	655 MPa	95000 psi
Αντοχή διαρροής	415 MPa	60200 psi
Συντελεστής όγκου (συνήθης για χάλυβα)	140 GPa	20300 ksi
Συντελεστής διάτμησης (συνήθης για χάλυβα)	80 GPa	11600 ksi
Μέτρο ελαστικότητας	190-210 GPa	27557-30458 ksi
αναλογία Poisson	0.27-0.30	0.27-0.30
Επιμήκυνση στο σπάσιμο (σε 50 mm)	25.70%	25.70%
Σκληρότητα, Brinell	197	197
Σκληρότητα, Knoop (μετατροπή από σκληρότητα Brinell)	219	219
Σκληρότητα, Rockwell B (μετατροπή από σκληρότητα Brinell)	92	92
Σκληρότητα, Rockwell C (μετατροπή από σκληρότητα Brinell. Τιμή κάτω από το κανονικό εύρος HRC, μόνο για λόγους σύγκρισης)	13	13
Σκληρότητα, Vickers (μετατροπή από σκληρότητα Brinell)	207	207
Επεξεργασιμότητα (με βάση το AISI 1212 ως δυνατότητα επεξεργασίας 100)	65	65

Θερμικές Ιδιότητες

Οι θερμικές ιδιότητες του κράματος χάλυβα AISI 4140 δίνονται στον παρακάτω πίνακα.

Ιδιότητες	Μετρικός	Αυτοκρατορικός
Συντελεστής θερμικής διαστολής (@ 0-100°C/32-212°F)	12,2 μm/m°C	6,78 µin/in°F
Θερμική αγωγιμότητα (@ 100°C)	42,6 W/mK	296 BTU σε /hr.ft².°F

Άλλες ονομασίες

Άλλες ονομασίες ισοδύναμες με κράμα χάλυβα AISI 4140 παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα.

AMS 6349	ASTM A193 (B7, B7M)	ASTM A506 (4140)	ASTM A752 (4140)
AMS 6381	ASTM A194 (7, 7M)	ASTM A513	ASTM A829
AMS 6382	ASTM A29 (4140)	ASTM A513 (4140)	SAE J1397 (4140)
AMS 6390	ASTM A320 (L7, L7M, L7D)	ASTM A519 (4140)	SAE J404 (4140)
AMS 6395	ASTM A322 (4140)	ASTM A646 (4140)	SAE J412 (4140)
AMS 6529	ASTM A331 (4140)	ASTM A711

Κατασκευή και Θερμική Επεξεργασία

μηχανική ικανότητα

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 έχει καλή μηχανική ικανότητα σε κατάσταση ανόπτησης.

Διαμόρφωση

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 έχει υψηλή ολκιμότητα. Μπορεί να διαμορφωθεί χρησιμοποιώντας συμβατικές τεχνικές στην ανόπτηση. Απαιτεί περισσότερη πίεση ή δύναμη για τη διαμόρφωση γιατί είναι πιο σκληρός από τους απλούς ανθρακοχάλυβες.

Συγκόλληση

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 μπορεί να συγκολληθεί χρησιμοποιώντας όλες τις συμβατικές τεχνικές. Ωστόσο, οι μηχανικές ιδιότητες αυτού του χάλυβα θα επηρεαστούν εάν συγκολληθεί σε κατάσταση θερμικής επεξεργασίας και θα πρέπει να πραγματοποιηθεί θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.

Θερμική επεξεργασία

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 θερμαίνεται στους 845°C (1550°F) ακολουθούμενο από σβέση σε λάδι. Πριν από τη σκλήρυνση, μπορεί να ομαλοποιηθεί θερμαίνοντάς το στους 913°C (1675°F) για μεγάλο χρονικό διάστημα, ακολουθούμενο από ψύξη με αέρα.

Σφυρηλάτηση

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 σφυρηλατείται στους 926 έως 1205°C (1700 έως 2200°F)

Hot Working

Ο κραματοποιημένος χάλυβας AISI 4140 μπορεί να κατεργαστεί εν θερμώ στους 816 έως 1038°C (1500 έως 1900°F)

Ψυχρή Εργασία

Ο κραματοποιημένος χάλυβας AISI 4140 μπορεί να υποστεί ψυχρή επεξεργασία χρησιμοποιώντας συμβατικές μεθόδους σε κατάσταση ανόπτησης.

Ανόπτηση

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 ανόπτεται στους 872°C (1600°F) και ακολουθεί αργή ψύξη στον κλίβανο.

Μετριασμός

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 μπορεί να σκληρυνθεί στους 205 έως 649°C (400 έως 1200°F) ανάλογα με το επιθυμητό επίπεδο σκληρότητας. Η σκληρότητα του χάλυβα μπορεί να αυξηθεί εάν έχει χαμηλότερη θερμοκρασία σκλήρυνσης. Για παράδειγμα, αντοχή εφελκυσμού 225 ksi μπορεί να επιτευχθεί με σκλήρυνση στους 316°C (600°F) και αντοχή εφελκυσμού 130 ksi μπορεί να επιτευχθεί με σκλήρυνση στους 538°C (1000°F).

Βαφή μέταλλου

Το κράμα χάλυβα AISI 4140 μπορεί να σκληρυνθεί με ψυχρή επεξεργασία ή θέρμανση και σβήσιμο.