صلابة الفولاذ 4140

فولاذ 4140 يُظهر مستويات صلابة متفاوتة في ظل ظروف وحالات معالجة مختلفة. بشكل عام، السيناريوهات الرئيسية هي كما يلي: الصلابة المُخمَّدة، الصلابة المُخمَّدة والمُقسَّاة، الصلابة المُلَدَّنة أو المُعَيَّرة، الصلابة المُقَسَّمة، والصلابة المُقَسَّمة سطحيًا.

ما هو الفولاذ 4140؟

فولاذ AISI 4140 هو فولاذ كربوني متوسط السبائك. يُستخدم في التطبيقات التي تتطلب قوة وصلابة جيدة وقابلية تصلب متوسطة. بالمقارنة مع فولاذ 4340، 4140 لديه صلابة وقوة أفضل.

صلابة الفولاذ 4140 في ظل ظروف مختلفة

دعونا نعود إلى موضوع صلابة الفولاذ 4140.

صلابة مطفأة

عندما يخضع لمعالجة التبريد دون التلطيف، فإن صلابته تكون 58 حقوق الإنسان.

صلابة مطفأة ومخففة

درجة حرارة التلطيف (℃)	205	260	315	370	425	480	540	595	650
الصلابة (HRC)	57	53	50	47	45	41	36	33	29

*تطبيع عند 870 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت)؛ تبريد الزيت من 830 إلى 855 درجة مئوية (1525 إلى 1575 درجة فهرنهايت)؛ التبريد لمدة ساعتين.¹

صلابة مُلَدَّنة أو مُعَيَّرة

يتمتع الفولاذ السبائكي 4140 بصلابة قصوى تبلغ 197 هـ ب بعد التلدين في 790-845 درجة مئوية (1450-1550 درجة فهرنهايت).

يمكن لقضبان الفولاذ 4140 التي يبلغ قطرها أقل من 25 مم (1 بوصة) تحقيق صلابة 302 هب بعد تطبيع العلاج عند 870 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت)، في حين أن تلك التي يبلغ قطرها 100 مم (4 بوصات) لها صلابة 241 هـ ب.

يتراوح نطاق الصلابة الإجمالي في الحالة الطبيعية والمخففة عادةً 260-300 هب.

صلابة السطح المتصلبة

يمكن أن يكون للنيتريد 4140 (من خلال التصلب) صلابة تتراوح بين 83.5-84.5 R15N.

حالة السحب البارد

الفولاذ 4140 المسحوب على البارد له صلابة 175-200 هب.

ملخص

ترتبط صلابة فولاذ 4140 ارتباطًا مباشرًا بخواصه الميكانيكية. تتناسب الصلابة تقريبًا مع قوة الشد. تساهم الصلابة العالية في إطالة عمر الأدوات وتوفر مقاومة ممتازة للتآكل. وهو مناسب لمكونات الآلات المحملة بشكل ثابت وديناميكي، مثل التروس وأعمدة الكرنك، نظرًا لصلابته ومتانته العالية بعد التصلب والصقل.

1. ASM الدولية. (1991). دليل ASM، المجلد 4: المعالجة الحرارية (ص 293، الجدول 1). ASM International. ↩︎