Az AISI 4130 ötvözött acél egy sokoldalú, közepes széntartalmú, alacsony ötvözetű acél. Ultra nagy szilárdságú acélként is besorolják, ami azt jelenti, hogy olyan szerkezeti alkalmazásokhoz tervezték, amelyek nagyon nagy terhelést igényelnek, és gyakran magas szilárdság-tömeg arányt, valamint jó képlékenységet és szívósságot igényelnek. Az Egységes Számozási Rendszer (UNS) szerinti jelölése G41300. Németországban a DIN 34CrMo4-nek felel meg, Japánban pedig JIS SCM430 néven ismert.
1. Alkalmazások
- Autóipar: például tengelyek
- Repülőgép- és rakétaszerkezetek: repülőgép- és rakétaszerkezeti alkatrészek
- Hegesztett szerkezetek
- Munkadarab anyaga
- Termékformák: Varrat nélküli és hegesztett csövek, rudak, kovácsolt darabok, lemezek, gyűrűk, bugák és hegesztőhuzalok
2. 4130 acélösszetétel1
| Szén (C) | Mangán (Mn) | Szilícium (Si) | Króm (Cr) | Molibdén (Mo) | Foszfor (P) | Kén (S) | Réz (Cu) |
| 0.28-0.33 | 0.40-0.60 | 0.20-0.35 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | ≤0,035 | ≤0,040 | ≤0,35 |
3. 4130 Acél Ingatlanok
3.1 Mechanikai tulajdonságok
The mechanical properties of AISI 4130 vary significantly depending on the heat treatment és a metszet vastagsága.
3.1.1 Vízzel edzett és temperált
| Edzési hőmérséklet | Szakítószilárdság | folyáshatár | Nyúlás 50 mm-en (2 hüvelyk), % | Területcsökkentés, % | Keménység, HB | Izod ütközési energia | ||||
| °C | °F | MPa | ksi | MPa | ksi | J | láb-lb | |||
| 205 | 400 | 1765 | 256 | 1520 | 220 | 10 | 33 | 475 | 18 | 13 |
| 260 | 500 | 1670 | 242 | 1430 | 208 | 11.5 | 37 | 455 | 14 | 10 |
| 315 | 600 | 1570 | 228 | 1340 | 195 | 13 | 41 | 425 | 14 | 10 |
| 370 | 700 | 1475 | 214 | 1250 | 182 | 15 | 45 | 400 | 20 | 15 |
| 425 | 800 | 1380 | 200 | 1170 | 170 | 16.5 | 49 | 375 | 34 | 25 |
| 540 | 1000 | 1170 | 170 | 1000 | 145 | 20 | 56 | 325 | 81 | 60 |
| 650 | 1200 | 965 | 140 | 830 | 120 | 22 | 63 | 270 | 135 | 100 |
3.1.2 Olajjal edzett és megeresztett
| Edzési hőmérséklet | Szakítószilárdság | folyáshatár | Nyúlás 50 mm-en (2 hüvelyk), % | Területcsökkentés, % | Keménység, HB | Izod ütközési energia | ||||
| °C | °F | MPa | ksi | MPa | ksi | J | láb-lb | |||
| 205 | 400 | 1550 | 225 | 1340 | 195 | 11 | 38 | 450 | — | — |
| 260 | 500 | 1500 | 218 | 1275 | 185 | 11.5 | 40 | 440 | — | — |
| 315 | 600 | 1420 | 206 | 1210 | 175 | 12.5 | 43 | 418 | — | — |
| 370 | 700 | 1320 | 192 | 1120 | 162 | 14.5 | 48 | 385 | — | — |
3.1.3 A tömeg hatása a hőkezelt 4130 ötvözött acél tipikus tulajdonságaira
| Rúd mérete | Szakítószilárdság | folyáshatár | Nyúlás 50 mm-en (2 hüvelyk), % | Területcsökkentés, % | Felületi keménység, HB |
| mm | MPa | ksi | MPa | ksi | % |
| 25 | 1040 | 151 | 880 | 128 | 18 |
| 50 | 740 | 107 | 570 | 83 | 20 |
| 75 | 710 | 103 | 540 | 78 | 22 |
3.2 Physical Properties2
- Hővezető képesség200 °C-on a nemesített 4130-as acél hővezető képessége 12,2 W/m·K.
- Hőtágulási együtthatóAz edzett és megeresztett 4130 acél hőtágulási együtthatója 14,6 x 10^-6/°C 20–100 °C és 20–600 °C tartományban.
4130-as acélt keres? Please complete the following form to contact us today.
4. Hőkezelés
The heat treatments for 4130 steel include normalizing, annealing, hardening, tempering, and stress relief.
4.1 Normalizing
The purpose of normalizing is to refine the grain size and achieve a complete solution of the original structure, resulting in the formation of austenite.
Javasoljuk, hogy a normalizált hőmérsékletet 870-925°C (1600-1700°F), legalább 1 órás vagy 25 mm-enként (1 hüvelyk) 15-20 perces áztatási idővel, majd levegőn történő hűtés mellett.
4.2 Annealing
A lágyítást az AISI 4130 lágyítására használják, ezáltal növelve a megmunkálhatóságát és a megmunkálhatóságát.
A hőkezelési hőmérséklet-tartomány a következő: 830–870 °C (1525–1600 °F), ahol a tartási idő a szelvényvastagságtól vagy a kemence terhelésétől függően változik. Ezután 15 °C/h (30 °F/h) sebességgel 480 °C-ra (900 °F) hűtik, végül levegővel hűtik.
4.3 Kioltás
Ennek célja a 4130-as acél mikroszerkezetének martenzites vagy bainitté alakítása, ami nagy keménységet és szívósságot biztosít.
The quenching medium is water or oil. The hardening temperature ranges from 860 to 885 °C (1575 to 1625 °F) for oil quenching and from 845–870 °C (1550–1600 °F) vízoltáshoz.
Mivel a 4130-as anyag alacsony edzhetőségű, a nagy keménység vagy szilárdság elérése érdekében gondosan mérlegelni kell a keresztmetszeti vastagságát. A ...-hoz képest 4140 acél, A magasabb széntartalmú és így nagyobb edzhetőségű 4130 anyag kevésbé hajlamos a repedésre és a torzulásra a kioltás során.
4.4 Edzés
Tempering is performed after hardening to reduce internal stresses, increase ductility and toughness, and adjust hardness to the desired level.
A 4130 acél megeresztési hőmérséklet-tartománya széles, 200–700 °C (400–1300 °F). A választott hőmérséklet a kívánt végső tulajdonságoktól függ. A megeresztést akkor kell elvégezni, amikor a 4130-as alkatrészek hőmérséklete a kioltás után eléri az 52–65 °C-ot (125–150 °F).
A megeresztés jelentősen befolyásolja az AISI 4130 szobahőmérsékletű mechanikai tulajdonságait, beleértve a szakítószilárdságot, a folyáshatárt és az Izod ütési energiát.
4.5 Stress Relieving
A feszültségcsökkentő hőkezelést a 4130-as anyagban a feldolgozás, például az egyengetés, alakítás vagy megmunkálás során keletkező feszültségek kiküszöbölésére használják.
Javasoljuk a következő hőmérsékleti tartományt: 650–675 °C (1200–1250 °F). Edzett 4130 anyag esetén a feszültségmentesítési hőmérséklet nem haladhatja meg a korábban alkalmazott megeresztési hőmérsékleteket.
5. Egyenértékű osztályzatok
- ASTM: A322, A29/A29M
- SAE: J404
- JIS (Japán): SCM 425, SCM 430
- Németország: DIN 34CrMo4
- ASM Nemzetközi. (1991). ASM kézikönyv, 4. kötet: Hőkezelés (496. o.). ASM International. ↩︎
- ASM Nemzetközi. (1991). ASM kézikönyv, 4. kötet: Hőkezelés (500–501. o.). ASM International. ↩︎
GYIK
Nem, a 4130 nem tartozik a magas széntartalmú acélok közé; ez egy közepes széntartalmú, alacsony ötvözetű acél.
Igen. Bár a 4130 acél krómot tartalmaz, az nincs elegendő mennyiségben ahhoz, hogy biztosítsa a rozsdamentes acélban megtalálható korrózióállóságot. Ezért hajlamos a rozsdásodásra. A molibdén javítja az ellenállását a helyi korrózióval, például a gödrösödéssel szemben.
A 4130 ötvözött acél egy erős anyag, amely a “ultra nagy szilárdságú acélok” családján belül a közepes széntartalmú, alacsony ötvözetű acélok közé tartozik. Szilárdsága jelentősen változhat az állapotától függően, például a hőkezeléstől (lágyított, normalizált, edzett és megeresztett), a feldolgozástól (húzott, öntött) és még a szelvénymérettől is.
A 4130 acél megmunkálható, de a megmunkálás könnyűsége vagy nehézsége jelentősen függ a hőkezelésétől és az ebből eredő keménységtől.
A 4130 acél hajlítható, különösen akkor, ha lágyították vagy megfelelően megeresztették, hogy fokozzák a képlékenységét és csökkentsék a folyáshatárát.
Igen, a 4130 acél jó hegeszthetőséggel rendelkezik az alacsonyabb széntartalom miatt, ami csökkenti a hegesztési varrat keményedésének és repedésveszélyének kockázatát. Használhatóak olyan szabványos eljárások, mint a GTAW (TIG) vagy a SMAW. A legjobb gyakorlatok közé tartozik a 0,12 hüvelyknél vastagabb szakaszok előmelegítése (kb. 150 °C-ra), megfelelő hozaganyag, például ER70S-2 használata, a túlzott hő elkerülése és az enyhe hűtés lehetővé tétele. Kritikus alkalmazásoknál hegesztés utáni hőkezelésre lehet szükség a maradék feszültségek enyhítéséhez és a hegesztési szívósság javításához.
A 4130 acél egy alacsony ötvözetű acéltípus, amelyet króm-molibdén (króm-molibdén) acélként ismernek. Szilárdsága, viszonylagos könnyűsége és jó hegeszthetősége miatt népszerű a különböző iparágakban.
Az SAE-AISI négyjegyű osztályozási rendszerben az első számjegy (4) a molibdénötvözet acél osztályába tartozik. A második számjegy (1) a króm és a molibdén hozzávetőleges tömegkoncentrációját adja meg, amely 1%. Az utolsó két számjegy (30) a széntartalmat jelöli, ami 0,30%.
“A ”króm-molibdén” az SAE 41xx acélcsalád informális elnevezése. Ezek az acélok, beleértve a 4130-ast is, krómmal és molibdénnel ötvözöttek, ami kiváló szilárdság-tömeg arányt biztosít számukra, és lényegesen erősebbé és keményebbé teszi őket, mint a standard 1020-as acélt.
Az elsődleges ötvözőelemek a króm (Cr) és a molibdén (Mo). A szén (C) növeli a szilárdságot és a keménységet. A króm javítja az edzhetőséget, a korrózióállóságot és a kopásállóságot. A molibdén fokozza a magas hőmérsékletű szilárdságot, a kúszási ellenállást és a szívósságot, valamint finomítja a szemcseszerkezetet.
A 4130 acél elsősorban szénből (C) (0,28% – 0,33%), krómból (Cr) (0,8% – 1,1%) és molibdénből (Mo) (0,15% – 0,25%) áll. Tartalmaz továbbá mangánt (0,40% – 0,60%) és szilíciumot (0,15% – 0,35%).
A 4130-as acél szakítószilárdsága 560 MPa (81 000 psi) és 725 MPa (105 000 psi) között mozog, folyáshatára pedig körülbelül 460 MPa (67 000 psi) a hőkezeléstől függően. Jó ütésállósággal és nagy képlékenységgel rendelkezik (szakadási nyúlás 21,50% és 25,5% között). Rockwell B keménysége jellemzően 92-95.
A 4130-as acél sűrűsége 7,85 g/cm³ (0,284 lb/in³).
Igen, a 4130 króm-molibdén acél nagyon magas kúszási és kifáradási ellenállással rendelkezik. Ez a tulajdonság kulcsfontosságú az ismételt igénybevétellel vagy ciklikus terheléssel járó alkalmazásoknál.
A 4130-as acélt megmunkálhatóbbnak tartják, mint a magasabb széntartalmú acélokat, például a 4140-et, főként alacsonyabb széntartalma miatt. Kevésbé ellenáll a forgácsolószerszámoknak, ami tisztább vágásokat, hosszabb szerszámélettartamot és kevesebb forgácsképződést eredményez. Átlagos megmunkálhatósági osztálya lágyított állapotban körülbelül 70%.
A megeresztés kritikus fontosságú, mivel a 4130-as acél edzett állapotban nagyon törékeny a nagy keménysége és a belső feszültségei miatt. A megeresztés (alacsonyabb hőmérsékletre való újramelegítés) enyhíti ezeket a feszültségeket, csökkenti a törékenységet, javítja a szívósságot és a képlékenységet, miközben megőrzi a megeresztésből származó megnövekedett keménység egy részét.
Igen, a 4130-as króm-molibdén acél alkalmas alakváltozási keményedési folyamatokra. A mechanikai folyamatok, mint például a hidegalakítás, tovább növelhetik a keménységét, szakítószilárdságát és folyáshatárát.
A 4130 acélt széles körben használják olyan alkalmazásokban, amelyek a szilárdság, a szívósság és a hegeszthetőség egyensúlyát igénylik. Gyakori felhasználási területek:
Repülőgépipar: Repülőgéptörzs alkatrészei, futómű, motortartók.
Autóipar/Motorsport: Versenyautók bukókeretei, felfüggesztés alkatrészei, hajtáslánc-alkatrészek, alváz.
Kerékpárvázak: Prémium hegyikerékpárok és egyedi vázak.
Olaj és gáz: Fúrógallérok és kútfej-alkatrészek.
Lőfegyverek: Csőhüvelyek és tok alkatrészek.
Ipari gépek: Csapágyak, fogaskerekek, tengelyek, tengelyek és néhány szerszám.
The primary difference is the carbon content: 4130 has a carbon content of 0.28% to 0.33%, while 4140 has a carbon content of 0.38% to 0.43%. This higher carbon makes 4140 stronger and harder (higher tensile and yield strength), but 4130 offers a better balance of strength and toughness with slightly better impact resistance. 4130 is also more machinable and has better weldability than 4140. 4130 is generally slightly less expensive. For more information, please read 4130 vs 4140 acél.
Nem, a 4130 acél egy ötvözött acél, konkrétan egy alacsony ötvözetű acél. Az enyhe acél (pl. 1018 szénacél) általában gyengébb és kevésbé tartós, hiányoznak belőle azok a speciális ötvözőelemek, amelyek a 4130-as acélnak fokozott tulajdonságait, például nagyobb szakítószilárdságot, szívósságot és kifáradási ellenállást biztosítanak.
A 4130 acél kiváló szilárdság-tömeg arányáról ismert. Míg az alumínium jellemzően magasabb merevség-tömeg aránnyal rendelkezik, az acél (beleértve a 4130-at is) szilárdság-tömeg aránnyal rendelkezik. A 4130 folyáshatára (435 MPa) jelentősen meghaladja a legtöbb alumíniumötvözetét.
A rozsdamentes acélok (pl. 304) kiváló korrózióállóságot biztosítanak magasabb krómtartalmuk miatt. A rozsdamentes acélok azonban általában sűrűbbek, és általában nem érik el a 4130-as kivételes szilárdság-tömeg arányát. Bár a 4130 hegeszthető, a rozsdamentes acél tulajdonságainak megőrzése érdekében pontosabb hőszabályozást igényelhet a hegesztés során.
Edzés után a 4130 acél elérheti maximális keménységét, amely potenciálisan 20 HRC és 50 HRC között mozoghat (Rockwell C skála), az adott hőkezelési paraméterektől és a megeresztési hőmérséklettől függően. Gyakorlati alkalmazásokban, ahol a szívósság is kívánatos, a megfelelő megeresztés utáni általánosabb keménységi tartomány 38 HRC és 42 HRC között van. Lágyított állapotban a keménysége körülbelül 155 HB (Brinell-keménység), normalizálás után pedig 165 és 220 HB között van.
Kérjen versenyképes árajánlatot 4130 ötvözött acélra
With over 20 years of forging expertise, Aobo Steel is your trusted partner for high-performance 4130 alloy steel. We provide not just materials, but solutions. Leverage our deep industry knowledge and reliable supply chain for your project’s success.
✉ Lépjen kapcsolatba velünk az alábbi űrlap kitöltésével