فولاذ السبائك 5140: التركيب والخصائص والتطبيقات

فولاذ السبائك 5140 هو فولاذ منخفض السبائك، أساسه الكروم، معروف بقوته ومتانته وقابليته للتصلب. هذه الخصائص تجعله خيارًا متعدد الاستخدامات للعديد من التطبيقات الهندسية التي تتطلب أداءً موثوقًا به تحت الضغط. في Aobo Steel، نوفر فولاذ 5140 عالي الجودة، يناسب احتياجاتكم الصناعية.

1. التركيب الكيميائي للفولاذ السبائكي 5140

قد يختلف التركيب الكيميائي الدقيق لفولاذ 5140 قليلاً تبعًا للمعيار المحدد (مثل SAE وASTM). ومع ذلك، يتضمن التركيب النموذجي ما يلي:

العنصر	الكربون (C)	السيليكون (Si)	المنجنيز (Mn)	الفوسفور (P)	الكبريت (S)	الكروم (Cr)
الحد الأدنى (%)	0.38	0.15	0.6			0.8
الحد الأقصى (%)	0.45	0.35	1	0.035	0.035	1.2

العنصر الرئيسي في السبائك هو الكروم (Cr)، مما يعزز قابلية تصلب الفولاذ بشكل ملحوظ مقارنةً بالفولاذ الكربوني القياسي. هذا يعني أن الفولاذ 5140 قادر على تحقيق صلابة وقوة أكبر من خلال المعالجة الحرارية.

2. المعالجة الحرارية والخصائص الميكانيكية للفولاذ السبائكي 5140

تعتمد الخصائص الميكانيكية النهائية لفولاذ 5140 بشكل كبير على المعالجة الحرارية المُطبقة. يُعد فهم هذه العملية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأداء المطلوب لمكوناتكم. تتمتع شركة Aobo Steel بخبرة واسعة في مجال فولاذ الأدوات والسبائك، وندرك أهمية المعالجة الحرارية المناسبة.

2.1 التلدين

في حالته المُلَدَّسة، يكون الفولاذ 5140 أكثر ليونة ومرونة، مما يُسهِّل تشغيله. تتراوح صلابته النموذجية في حالته المُلَدَّسة بين 150 و200 HB.

2.2 التبريد والتهدئة

هذه هي المعالجة الحرارية الأكثر شيوعًا لـ 5140 لتحقيق التوازن بين القوة العالية والصلابة والمتانة.

• الإطفاء: يتضمن تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة الأوستنيت المناسبة (حوالي 850-870 درجة مئوية) ثم تبريده بسرعة.
• التلطيف: بعد التبريد، يُعاد تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة أقل ويُحفظ لفترة زمنية محددة. تُقلل هذه العملية من هشاشته وتُحسّن قوته وصلابته النهائية.

• تؤدي درجات الحرارة المنخفضة للتلطيف إلى زيادة القوة والصلابة.
• تؤدي درجات الحرارة المرتفعة للتلطيف إلى انخفاض القوة ولكن تحسين اللدونة والصلابة.
  • تتراوح الصلابة بعد الإخماد والمعالجة الحرارية عادةً بين 250 HB و400 HB أو أكثر، وذلك حسب معايير المعالجة الحرارية المختارة. وتختلف قوة الشد والخضوع باختلاف دورة المعالجة الحرارية المستخدمة.

2.3 قابلية التصلب

بفضل محتواه من الكروم، يتميز فولاذ 5140 بصلابة جيدة. هذا يعني أنه قادر على تحقيق صلابة ملحوظة على السطح وفي عمق المادة أثناء التبريد، وهو أمر مفيد للمكونات أو القطع الأكبر حجمًا التي تتطلب صلابة ثابتة في جميع مقاطعها العرضية.

3. مكافئات الفولاذ السبائكي 5140

• SAE/AISI: 5140
• ASTM: A29/A29M
• ايزو: 683-1 (مفهوم الدرجة المماثل)
• دين: 41Cr4 / 42Cr4 (رقم المادة 1.7035)
• جيس: إس سي آر 440

4. تطبيقات الفولاذ السبائكي 5140

الخصائص المتوازنة للفولاذ 5140 تجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من المكونات المعرضة لضغوط وتآكل متوسط إلى مرتفع:

• قطع غيار الآلات: الأعمدة، المحاور، التروس، المغازل، قضبان التوصيل.
• مكونات السيارات: أجزاء المحرك وناقل الحركة التي تتطلب قوة جيدة ومقاومة للتآكل.
• المثبتات: مسامير ومسامير عالية القوة.
• مكونات الأدوات: التركيبات، والأدوات، وحاملات الأدوات المحددة التي تتطلب قوة جيدة (على الرغم من أنها لا تشكل عادةً مادة أساسية لأداة القطع).