سبائك الفولاذ 4130

AOBO STEEL - مورد عالمي موثوق لأدوات الفولاذ

فولاذ AISI 4130 السبائكي هو فولاذ متعدد الاستخدامات متوسط الكربون ومنخفض السبائك. ويُصنف أيضًا كفولاذ فائق القوة، ما يعني أنه مصمم للتطبيقات الإنشائية التي تتطلب أحمالًا عالية جدًا، وغالبًا ما تتطلب نسبة عالية من القوة إلى الوزن، بالإضافة إلى ليونة ومتانة جيدتين. يُصنف في نظام الترقيم الموحد (UNS) بالرمز G41300.. في ألمانيا، يتوافق مع DIN 34CrMo4، وفي اليابان، يُعرف باسم JIS SCM430.

1. التطبيقات

  • صناعة السيارات: مثل المحاور
  • هياكل الفضاء والصواريخ: مكونات هياكل الطائرات والصواريخ
  • الهياكل الملحومة
  • مادة قطعة العمل
  • أشكال المنتج: تشمل الأنابيب الملحومة وغير الملحومة، والقضبان، والمسبوكات، والصفائح، والحلقات، والكتل، وأسلاك اللحام

2. تركيبة الفولاذ 4130

الكربون (C)المنجنيز (Mn)السيليكون (Si)الكروم (Cr)الموليبدينوم (Mo)الفوسفور (P)الكبريت (S)النحاس (النحاس)
0.28-0.330.40-0.600.20-0.350.80-1.100.15-0.25≤0.035≤0.040≤0.35

[المرجع: ASM International. (1991). دليل ASM، المجلد 4: المعالجة الحرارية (ص 496). ASM الدولية.

3. خصائص الفولاذ 4130

3.1 الخصائص الميكانيكية

تختلف الخصائص الميكانيكية لـ AISI 4130 بشكل كبير اعتمادًا على المعالجة الحرارية وسمك المقطع.

3.1.1 مطفأ ومخفف بالماء

درجة حرارة التلطيفقوة الشدقوة المردودالاستطالة في 50 مم (2 بوصة)، %انخفاض في المساحة، %الصلابة، HBإيزود إمباكت إنرجي
درجة مئويةدرجة فهرنهايتميجا باسكالكسيميجا باسكالكسيجقدم-رطل
2054001765256152022010334751813
2605001670242143020811.5374551410
3156001570228134019513414251410
3707001475214125018215454002015
4258001380200117017016.5493753425
54010001170170100014520563258160
65012009651408301202263270135100

3.1.2 مُخمَّد ومُقَسّى بالزيت

درجة حرارة التلطيفقوة الشدقوة المردودالاستطالة في 50 مم (2 بوصة)، %انخفاض في المساحة، %الصلابة، HBإيزود إمباكت إنرجي
درجة مئويةدرجة فهرنهايتميجا باسكالكسيميجا باسكالكسيجقدم-رطل
205400155022513401951138450
2605001500218127518511.540440
3156001420206121017512.543418
3707001320192112016214.548385

3.1.3 تأثير الكتلة على الخصائص النموذجية للفولاذ السبائكي 4130 المعالج حرارياً

حجم الشريطقوة الشدقوة الخضوعالاستطالة في 50 مم (2 بوصة)، %انخفاض في المساحة، %صلابة السطح، HB
ممميجا باسكالكسيميجا باسكالكسي%
25104015188012818
507401075708320
757101035407822

3.2 الخصائص الفيزيائية

  • التوصيل الحراري:عند 200 درجة مئوية، تكون الموصلية الحرارية لـ 4130 المطفأ والمخفف 12.2 واط/م·ك.
  • معامل التمدد الحراري:بالنسبة لـ 4130 المطفأ والمخفف، فإن معامل التمدد الحراري هو 14.6 × 10^-6/°C في نطاق 20–100 درجة مئوية و20–600 درجة مئوية.

[المرجع: ASM International. (1991). دليل ASM، المجلد 4: المعالجة الحرارية (ص 500-501). ASM الدولية.

سبائك الفولاذ 4130

هل تبحث عن الفولاذ 4130؟

يرجى ملء النموذج التالي للتواصل معنا اليوم!

4. المعالجة الحرارية

تشمل المعالجات الحرارية للصلب 4130 التطبيع، التلدين، التصلب، والتكييف، وتخفيف التوتر.

4.1 التطبيع

الهدف من التطبيع هو تحسين حجم الحبيبات والحصول على حل كامل للهيكل الأصلي مع تكوين الأوستينيت.

نقترح أن تكون درجة الحرارة الطبيعية 870-925 درجة مئوية (1600-1700 درجة فهرنهايت)، مع وقت نقع لا يقل عن ساعة واحدة أو 15 إلى 20 دقيقة لكل 25 مم (1 بوصة) من أقصى سمك للمقطع، يليه تبريد الهواء.

4.2 التلدين

يتم استخدام التلدين لتليين AISI 4130، وبالتالي زيادة قابليته للتشغيل والتصنيع.

نطاق درجة حرارة التلدين هو 830 إلى 870 درجة مئوية (1525 إلى 1600 درجة فهرنهايت)مع اختلاف زمن التثبيت حسب سُمك المقطع أو حمل الفرن. ثم يُبرَّد بمعدل ١٥ درجة مئوية/ساعة (٣٠ درجة فهرنهايت/ساعة) إلى ٤٨٠ درجة مئوية (٩٠٠ درجة فهرنهايت)، وأخيرًا يُبرَّد بالهواء.

4.3 إخماد

ويهدف هذا إلى تحويل البنية الدقيقة للفولاذ 4130 إلى مارتنسيت أو بينيت، مما يوفر صلابة عالية ومتانة. 

ال إخماد الوسط هو الماء أو الزيت. درجة حرارة التصلب هي 860 إلى 885 درجة مئوية (1575 إلى 1625 درجة فهرنهايت) لتبريد الزيت أو 845 إلى 870 درجة مئوية (1550 إلى 1600 درجة فهرنهايت) لتبريد المياه. 

لأن مادة 4130 ذات صلابة منخفضة، يجب مراعاة سمك مقطعها بعناية عند السعي للحصول على صلابة أو قوة عالية. بالمقارنة مع فولاذ 4140، والتي تحتوي على نسبة أعلى من الكربون وبالتالي قدرة أكبر على التصلب، تكون مادة 4130 أقل عرضة للتشقق والتشوه أثناء الإطفاء.

4.4 التقسية

التقسية يتم إجراؤها بعد التصلب لتقليل الضغوط الداخلية وزيادة اللدونة والصلابة وضبط الصلابة إلى المستوى المطلوب.

نطاق درجة حرارة التلطيف للفولاذ 4130 واسع، من 200 إلى 700 درجة مئوية (400 إلى 1300 درجة فهرنهايت)تعتمد درجة الحرارة المحددة المُختارة على الخصائص النهائية المطلوبة. يجب أن تبدأ عملية المعالجة الحرارية بمجرد وصول درجة حرارة أجزاء 4130 إلى 52 إلى 65 درجة مئوية (125 إلى 150 درجة فهرنهايت) بعد التبريد.

يؤثر التلطيف بشكل كبير على الخصائص الميكانيكية لدرجة حرارة الغرفة لـ AISI 4130، بما في ذلك قوة الشد، وقوة الخضوع، وطاقة تأثير Izod.

4.5 تخفيف التوتر

يتم استخدام المعالجة الحرارية لتخفيف الإجهاد لإزالة الضغوط الناتجة في مادة 4130 أثناء المعالجة، مثل التقويم أو التشكيل أو التشغيل. 

نوصي بنطاق درجة حرارة 650 إلى 675 درجة مئوية (1200 إلى 1250 درجة فهرنهايت)بالنسبة لمادة 4130 المقواة، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة تخفيف الضغط درجات حرارة التلطيف المطبقة مسبقًا.

5. الدرجات المكافئة

  • ASTM: A322، A29/A29M
  • SAE: ج404
  • JIS (اليابان): SCM 425، SCM 430
  • ألمانيا: DIN 34CrMo4

التعليمات

1. هل يعتبر 4130 فولاذ عالي الكربون؟
لا، لا يتم تصنيف 4130 كفولاذ عالي الكربون؛ فهو عبارة عن فولاذ متوسط الكربون ومنخفض السبائك.

2. هل يصدأ الفولاذ 4130؟
نعم. على الرغم من احتواء فولاذ 4130 على الكروم، إلا أنه لا يكفي لتوفير مقاومة التآكل التي يوفرها الفولاذ المقاوم للصدأ. لذلك، فهو عرضة للصدأ. يُحسّن الموليبدينوم من مقاومته للتآكل الموضعي، مثل التآكل النقطي.

3. ما مدى قوة سبائك الفولاذ 4130؟
فولاذ السبائك 4130 مادة قوية، تُصنّف ضمن فئة الفولاذ منخفض السبائك متوسط الكربون ضمن فئة "الفولاذ فائق القوة". تتفاوت قوتها بشكل كبير تبعًا لحالتها، مثل المعالجة الحرارية (التلدين، والتطبيع، والتبريد، والتصلب)، والمعالجة (السحب، والصب)، وحتى حجم المقطع.

4. هل الفولاذ 4130 صعب التصنيع؟
يعتبر الفولاذ 4130 قابلاً للتصنيع، ولكن سهولة أو صعوبة تصنيعه تعتمد بشكل كبير على المعالجة الحرارية والصلابة الناتجة.

5. هل الفولاذ 4130 قابل للانحناء؟
يمكن ثني الفولاذ 4130، خاصة عندما يتم تسخينه أو معالجته بشكل مناسب لتعزيز قابليته للسحب وتقليل قوة خضوعه.

6. هل يمكن لحام الفولاذ 4130؟ وما هي أفضل الممارسات في اللحام به؟

نعم، يتميز فولاذ 4130 بقابلية لحام جيدة بفضل انخفاض نسبة الكربون فيه، مما يقلل من خطر تصلب اللحام والتشقق. يمكن استخدام عمليات قياسية مثل GTAW (TIG) أو SMAW. تشمل أفضل الممارسات التسخين المسبق للأجزاء التي يزيد سمكها عن 0.12 بوصة (إلى حوالي 300 درجة فهرنهايت/150 درجة مئوية)، واستخدام مادة حشو مناسبة مثل ER70S-2، وتجنب الحرارة الزائدة، والسماح بتبريد خفيف. قد تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام ضرورية للتطبيقات الحرجة لتخفيف الإجهادات المتبقية وتحسين متانة اللحام.

7: ما هو الفولاذ 4130؟

فولاذ 4130 هو نوع من الفولاذ منخفض السبائك، يُعرف عادةً باسم فولاذ الكروم والموليبدينوم (الكرومولي). يحظى بشعبية واسعة في مختلف الصناعات بفضل متانته وخفة وزنه النسبية وقابليته العالية للحام.

8. ماذا يعني رمز "4130" في تصنيف الفولاذ؟

في نظام تصنيف SAE-AISI رباعي الأرقام، يشير الرقم الأول (4) إلى انتمائه إلى فئة فولاذ الموليبدينوم السبائكي. ويحدد الرقم الثاني (1) تركيزًا تقريبيًا للكروم 1% والموليبدينوم كتلةً. ويمثل الرقمان الأخيران (30) محتوى الكربون، وهو 0.30%.

9. س: ما هو الفولاذ "الكرومولي"؟

"كرومولي" مصطلح غير رسمي يُطلق على سلسلة درجات الفولاذ SAE 41xx. هذه الأنواع من الفولاذ، بما فيها 4130، مُسبَّكة بالكروم والموليبدينوم، مما يمنحها نسبة قوة إلى وزن ممتازة، ويجعلها أقوى وأكثر صلابة بكثير من فولاذ 1020 القياسي.

10. ما هي العناصر السبائكية الرئيسية في الفولاذ 4130، وما هي تأثيراتها؟

العناصر الأساسية للسبائك هي الكروم (Cr) والموليبدينوم (Mo). يزيد الكربون (C) من القوة والصلابة. يُحسّن الكروم قابلية التصلب ومقاومة التآكل والاهتراء. أما الموليبدينوم، فيعزز المتانة في درجات الحرارة العالية ومقاومة الزحف والمتانة، ويُحسّن بنية الحبيبات.

11. ما هو التركيب الكيميائي النموذجي للفولاذ 4130؟

يتكون فولاذ 4130 بشكل أساسي من الكربون (C) (0.28% - 0.33%)، والكروم (Cr) (0.8% - 1.1%)، والموليبدينوم (Mo) (0.15% - 0.25%). كما يحتوي على المنغنيز (0.40% - 0.60%) والسيليكون (0.15% - 0.35%).

12. ما هي الخصائص الميكانيكية الرئيسية للفولاذ 4130؟

يتميز فولاذ 4130 بقوة شد تتراوح بين 560 ميجا باسكال (81,000 رطل/بوصة مربعة) و725 ميجا باسكال (105,000 رطل/بوصة مربعة)، وقوة خضوع تبلغ حوالي 460 ميجا باسكال (67,000 رطل/بوصة مربعة)، وذلك حسب المعالجة الحرارية. كما يتميز بمقاومة جيدة للصدمات، وقوة لدونة عالية (استطالة عند الكسر تتراوح بين 21.50% و25.5%). وتتراوح صلادته على مقياس روكويل B عادةً بين 92 و95.

13. ما هي كثافة الفولاذ 4130؟

تبلغ كثافة الفولاذ 4130 7.85 جم/سم³ (0.284 رطل/بوصة³).

14. هل يتمتع الفولاذ 4130 بمقاومة جيدة للتعب والزحف؟

نعم، يتميز فولاذ الكرومولي 4130 بمقاومة عالية جدًا للزحف والتعب. هذه الخاصية أساسية للتطبيقات التي تنطوي على إجهادات متكررة أو تحميل دوري.

15. كيف يمكن مقارنة قابلية تصنيع الفولاذ 4130 مع أنواع الفولاذ الأخرى؟

يُعتبر فولاذ 4130 أكثر قابلية للتشكيل من الفولاذ عالي الكربون مثل فولاذ 4140، ويعود ذلك أساسًا إلى انخفاض نسبة الكربون فيه. كما أنه يوفر مقاومة أقل لأدوات القطع، مما ينتج عنه قطع أنظف، وعمر أطول للأداة، وتكوين أقل للشظايا. يبلغ متوسط قابليته للتشكيل في حالة التلدين حوالي 70%.

16. لماذا تعتبر عملية التلطيف ضرورية بالنسبة للفولاذ 4130 بعد الإطفاء؟

يُعدّ التطبيع أمرًا بالغ الأهمية، لأن فولاذ 4130 في حالته المُخمّدة يكون هشًا للغاية بسبب صلابته العالية وإجهاداته الداخلية. يُخفف التطبيع (إعادة التسخين إلى درجة حرارة أقل) هذه الإجهادات، ويُقلل من الهشاشة، ويُحسّن المتانة والليونة مع الحفاظ على بعض الصلابة المُكتسبة من التطبيع.

17. هل يمكن تقوية الفولاذ الكرومولي 4130 بالعمل؟

نعم، يُمكن فولاذ الكرومولي 4130 أن يخضع لعمليات التصلب بالتشكيل. كما أن العمليات الميكانيكية، مثل المعالجة الباردة، تُزيد من صلابته وقوة شدّه وقدرته على الخضوع.

18. ما هي التطبيقات الشائعة للفولاذ 4130؟

يُستخدم فولاذ 4130 على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب توازنًا بين القوة والمتانة وقابلية اللحام. تشمل الاستخدامات الشائعة ما يلي:

  • الفضاء والطيران: مكونات جسم الطائرة، معدات الهبوط، حوامل المحرك.
  • السيارات/رياضة السيارات: أقفاص التدحرج في سيارات السباق، ومكونات التعليق، وأجزاء مجموعة نقل الحركة، والهيكل.
  • هياكل الدراجات: دراجة جبلية عالية الجودة وإطارات مخصصة.
  • النفط والغاز: طوق الحفر ومكونات رأس البئر.
  • الأسلحة النارية: أكمام البراميل ومكونات جهاز الاستقبال.
  • الآلات الصناعية: المحامل، التروس، الأعمدة، المحاور، وبعض الأدوات.

19. ما هي الاختلافات الرئيسية بين الفولاذ 4130 و 4140؟

الفرق الرئيسي هو محتوى الكربون: يحتوي 4130 على نسبة كربون تتراوح بين 0.28% و0.33%، بينما يحتوي 4140 على نسبة كربون تتراوح بين 0.38% و0.43%. هذا الكربون العالي يجعل 4140 أقوى وأكثر صلابة (قوة شد وتحمل أعلى)، بينما يوفر 4130 توازنًا أفضل بين القوة والمتانة مع مقاومة أفضل للصدمات. كما أن 4130 أكثر قابلية للتشغيل الآلي وقابلية لحام أفضل من 4140. 4130 عمومًا أقل تكلفة. لمزيد من المعلومات، يُرجى قراءة 4130 مقابل 4140 الفولاذ.

20. هل يعتبر الفولاذ 4130 "فولاذًا خفيفًا"؟

لا، فولاذ 4130 هو فولاذ سبائكي، وتحديدًا فولاذ منخفض السبائك. الفولاذ الطري (مثل فولاذ الكربون 1018) أضعف وأقل متانة، ويفتقر إلى عناصر السبائك المتخصصة التي تمنح فولاذ 4130 خصائصه المُحسّنة، مثل قوة الشد العالية، والمتانة، ومقاومة التعب.

21. كيف تقارن نسبة القوة إلى الوزن للفولاذ 4130 بالألمنيوم؟

يُعرف فولاذ 4130 بنسبة قوة إلى وزن ممتازة. بينما يتميز الألومنيوم عادةً بنسبة صلابة إلى وزن أعلى، يتميز الفولاذ (بما في ذلك 4130) بنسبة قوة إلى وزن أعلى. تتفوق قوة خضوع فولاذ 4130 (435 ميجا باسكال) بشكل ملحوظ على معظم سبائك الألومنيوم.

22. كيف تتم مقارنة الفولاذ 4130 بالفولاذ المقاوم للصدأ؟

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 304) بمقاومة فائقة للتآكل بفضل محتواه العالي من الكروم. ومع ذلك، يميل الفولاذ المقاوم للصدأ إلى أن يكون أكثر كثافة، ولا يتوافق عمومًا مع نسبة القوة إلى الوزن الاستثنائية للفولاذ 4130. على الرغم من أن الفولاذ 4130 قابل للحام، إلا أنه قد يتطلب تحكمًا حراريًا أكثر دقة أثناء اللحام للحفاظ على خصائصه.

23. ما هي مستويات الصلابة التي يمكن تحقيقها باستخدام الفولاذ 4130 المعالج حرارياً؟

بعد الإخماد، يمكن لفولاذ 4130 الوصول إلى أقصى صلادة له، والتي تتراوح بين 20 و50 HRC (مقياس روكويل سي)، وذلك حسب معايير المعالجة الحرارية المحددة ودرجة حرارة التلطيف. في التطبيقات العملية التي تتطلب صلابة، يتراوح نطاق الصلابة الأكثر شيوعًا بعد التلطيف المناسب بين 38 و42 HRC. في حالته الملدنة، تبلغ صلادته حوالي 155 HB (صلادة برينيل)، وبعد التطبيع، تتراوح بين 165 و220 HB.

عرض خاص لمشتري سبائك الفولاذ 4130

هل انت مصدر 4130 سبائك الفولاذ للتطبيقات الحرجة؟ تقدم شركة Aobo Steel سبيكة 4130 عالية الجودة مع الاستجابة السريعة والقدرة على التتبع الكامل.

التسعير المباشر من المصنع
شهادة اختبار الطاحونة (MTC) متضمنة
نصائح مجانية من الخبراء حول التصنيع والمعالجة الحرارية
التسليم خلال 7-15 يومًا (حسب الكمية)

📩 أرسل استفسارك الآن - نرد في غضون 12 ساعة.

منتجاتنا
arالعربية