AISI 4140 legirani čelik

AISI 4140 legirani čelik (UNS G41400)

Legirani čelici označeni su AISI četveroznamenkastim brojevima i sastoje se od različitih vrsta čelika, od kojih svaki ima sastav koji premašuje ograničenja B, C, Mn, Mo, Ni, Si, Cr i Va postavljena za ugljične čelike.

AISI 4140 legirani čelik je niskolegirani čelik koji sadrži krom, molibden i mangan. Ima visoku čvrstoću na zamor, otpornost na habanje i udarce, žilavost i torzijsku čvrstoću. Sljedeća podatkovna tablica daje pregled AISI 4140 legiranog čelika.

AISI 4140 Ekvivalent čelika

Zemlja	Kina	Japan	Njemačka	SAD	britanski
Standard	GB/T 3077	JIS G4105	DIN (W-Nr.) EN 10250	AISI/ASTM ASTM A29	BS 970
Razred	42CrMo	SCM440	42crmo4/1,7225	4140	EN19/709M40

Kemijski sastav čelika AISI 4140

Razred	C	Si	Mn	P	S	Kr	Mo	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	-

Mehanička svojstva čelika AISI 4140 (samo za smjernice)

Razred	Vlačna čvrstoća σb (MPa)	Čvrstoća popuštanja σs (MPa)	Elongacija δ5 (%)	Smanjenje ψ (%)	Vrijednost utjecaja Akv (J)	Tvrdoća
4140	≥1080	≥930	≥12	≥45	≥63	28-32HRC

Pregledi čelika AISI 4140

Veličina	Krug	Promjer 6-1200 mm
	Ploča/Ravna/Blok	Debljina 6mm-500mm
		Širina 20mm-1000mm
Toplinska obrada	Normalizirano ; žareno ; Ugašena ; pun temperamenta
Stanje površine	Crno; Oguljena; Polirano; Strojno obrađeno; Mljeveno; Okrenut; Mljeveno
Stanje isporuke	kovani; Vruće valjani; Hladno vučeno
Test	Vlačna čvrstoća, granica razvlačenja, produljenje, područje redukcije, udarna vrijednost, tvrdoća, veličina zrna, ultrazvučno ispitivanje, US inspekcija, ispitivanje magnetskim česticama itd.
Uvjeti plaćanja	T/T;L/C;/Money gram/ Paypal
Trgovački uvjeti	FOB; CIF; C&F; itd..
Vrijeme isporuke	30-45 dana
Primjena	AISI 4140 čelik nalazi mnoge primjene kao otkovci za zrakoplovnu industriju, industriju nafte i plina, automobilsku, poljoprivrednu i obrambenu industriju itd. Uobičajene primjene za 4140 čelik uključuju: kovane zupčanike, vretena, učvršćenja, šablone, obujmice, osovine, dijelove pokretnih traka, poluge, dijelove za sječu, osovine, lančanike, svornjake, zupčanike, osovine pumpi, ramove i prstenaste zupčanike itd.

Fizička svojstva

Fizička svojstva AISI 4140 legiranog čelika istaknuta su u sljedećoj tablici.

Svojstva	Metrički	Carski
Gustoća	7,85 g/cm3	0,284 lb/in³
Talište	1416°C	2580°F

Mehanička svojstva

Sljedeća tablica prikazuje mehanička svojstva AISI 4140 legiranog čelika.

Svojstva	Metrički	Carski
Vlačna čvrstoća	655 MPa	95000 psi
Čvrstoća popuštanja	415 MPa	60200 psi
Modul volumena (tipično za čelik)	140 GPa	20300 ksi
Modul smicanja (tipično za čelik)	80 GPa	11600 ksi
Modul elastičnosti	190-210 GPa	27557-30458 ksi
Poissonov omjer	0.27-0.30	0.27-0.30
Istezanje pri lomu (u 50 mm)	25.70%	25.70%
Tvrdoća, Brinell	197	197
Tvrdoća, Knoop (pretvoreno iz Brinellove tvrdoće)	219	219
Tvrdoća, Rockwell B (pretvoreno iz Brinellove tvrdoće)	92	92
Tvrdoća, Rockwell C (pretvoreno iz Brinellove tvrdoće. Vrijednost ispod normalnog HRC raspona, samo za usporedbu)	13	13
Tvrdoća, Vickers (pretvoreno iz Brinellove tvrdoće)	207	207
Obradivost (na temelju AISI 1212 kao 100 obradivost)	65	65

Toplinska svojstva

Toplinska svojstva AISI 4140 legiranog čelika navedena su u sljedećoj tablici.

Svojstva	Metrički	Carski
Koeficijent toplinskog širenja (@ 0-100°C/32-212°F)	12,2 µm/m°C	6,78 µin/in°F
Toplinska vodljivost (@ 100°C)	42,6 W/mK	296 BTU in/hr.ft².°F

Ostale oznake

Ostale oznake ekvivalentne AISI 4140 legiranom čeliku navedene su u sljedećoj tablici.

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

Izrada i toplinska obrada

Obradivost

AISI 4140 legirani čelik ima dobru obradivost u žarenom stanju.

Formiranje

AISI 4140 legirani čelik ima visoku duktilnost. Može se oblikovati konvencionalnim tehnikama u žarenom stanju. Zahtijeva više pritiska ili sile za oblikovanje jer je čvršći od običnog ugljičnog čelika.

Zavarivanje

AISI 4140 legirani čelik može se zavarivati ​​korištenjem svih konvencionalnih tehnika. Međutim, mehanička svojstva ovog čelika će biti oštećena ako je zavaren u toplinski obrađenom stanju, te treba izvršiti toplinsku obradu nakon zavarivanja.

Toplinska obrada

AISI 4140 legirani čelik zagrijava se na 845°C (1550°F) nakon čega slijedi kaljenje u ulju. Prije stvrdnjavanja, može se normalizirati zagrijavanjem na 913°C (1675°F) kroz duži vremenski period, nakon čega slijedi hlađenje zrakom.

Kovanje

AISI 4140 legirani čelik kuje se na 926 do 1205°C (1700 do 2200°F)

Vrući rad

AISI 4140 legirani čelik može se toplo obrađivati ​​na 816 do 1038°C (1500 do 1900°F)

Hladni rad

AISI 4140 legirani čelik može se hladno obrađivati ​​konvencionalnim metodama u žarenom stanju.

Žarenje

AISI 4140 legirani čelik se žari na 872°C (1600°F) nakon čega slijedi lagano hlađenje u peći.

Kaljenje

AISI 4140 legirani čelik može se kaliti na 205 do 649°C (400 do 1200°F) ovisno o željenoj razini tvrdoće. Tvrdoća čelika može se povećati ako ima nižu temperaturu kaljenja. Na primjer, vlačna čvrstoća od 225 ksi može se postići kaljenjem na 316°C (600°F), a vlačna čvrstoća od 130 ksi može se postići kaljenjem na 538°C (1000°F).

Stvrdnjavanje

AISI 4140 legirani čelik može se očvrsnuti hladnom obradom ili zagrijavanjem i kaljenjem.