Legirano jeklo 5140: sestava, lastnosti in uporaba

Legirano jeklo 5140 je nizkolegirano jeklo na osnovi kroma, znano po svoji zanesljivi kombinaciji trdnosti, žilavosti in možnosti kaljenja. Zaradi teh lastnosti je vsestranska izbira za številne inženirske aplikacije, ki zahtevajo zanesljivo delovanje pod stresom. Pri Aobo Steel dobavljamo visokokakovostno jeklo 5140, primerno za vaše proizvodne potrebe.

1. Kemična sestava legiranega jekla 5140

Natančna kemična sestava jekla 5140 se lahko nekoliko razlikuje glede na določen standard (npr. SAE, ASTM). Vendar tipična sestava vključuje:

Element	Ogljik (C)	Silicij (Si)	Mangan (Mn)	fosfor (P)	Žveplo (S)	Krom (Cr)
Najmanj (%)	0.38	0.15	0.6			0.8
Največ (%)	0.45	0.35	1	0.035	0.035	1.2

Ključni legirni element je Krom (Cr), ki bistveno izboljša kaljivost jekla v primerjavi s standardnimi ogljikovimi jekli. To pomeni, da lahko 5140 doseže večjo trdoto in moč s toplotno obdelavo.

2. Toplotna obdelava in mehanske lastnosti legiranega jekla 5140

Končne mehanske lastnosti jekla 5140 so močno odvisne od uporabljene toplotne obdelave. Razumevanje tega procesa je ključnega pomena za doseganje želene zmogljivosti vaših komponent. Aobo Steel ima bogate izkušnje z orodnimi in legiranimi jekli in razumemo pomen pravilne toplotne obdelave.

2.1 Žarjenje

V žarjenem stanju je jeklo 5140 mehkejše in bolj duktilno, kar olajša obdelavo. Tipična trdota v žarjenem stanju se giblje od 150-200 HB.

2.2 Kaljenje in kaljenje

To je najpogostejša toplotna obdelava za 5140 za uravnoteženje visoke trdnosti, trdote in žilavosti.

• Kaljenje: Vključuje segrevanje jekla na ustrezno temperaturo avstenitizacije (približno 850–870 °C) in nato hitro ohlajanje.
• Kaljenje: Po kaljenju se jeklo ponovno segreje na nižjo temperaturo in vzdržuje določen čas. Ta postopek zmanjša krhkost in prilagodi končno trdnost in trdoto.

• Nižje temperature popuščanja povzročijo večjo trdnost in trdoto.
• Višje temperature popuščanja povzročijo manjšo trdnost, vendar izboljšano duktilnost in žilavost.
  • Trdota po kaljenju in popuščanju se običajno lahko giblje od 250 HB do približno 400 HB ali več, odvisno od izbranih parametrov popuščanja. Natezna trdnost in meja tečenja se razlikujeta glede na uporabljen cikel toplotne obdelave.

2.3 Kaljivost

Zahvaljujoč vsebnosti kroma je jeklo 5140 dobro kaljivo. To pomeni, da lahko doseže znatno trdoto na površini in globlje v materialu med kaljenjem, kar je koristno za večje komponente ali dele, ki zahtevajo enakomerno trdoto v celotnem preseku.

3. 5140, kar ustreza legiranemu jeklu

• SAE/AISI: 5140
• ASTM: A29/A29M
• ISO: 683-1 (koncept podobnega razreda)
• DIN: 41Cr4 / 42Cr4 (št. materiala 1.7035)
• JIS: SCR440

4. Aplikacije iz legiranega jekla 5140

Zaradi uravnoteženih lastnosti jekla 5140 je primerno za široko paleto komponent, ki so izpostavljene zmernim do visokim obremenitvam in obrabi:

• Deli strojev: Gredi, osi, zobniki, vretena, ojnice.
• Avtomobilske komponente: Deli motorja in menjalnika zahtevajo dobro trdnost in odpornost proti obrabi.
• Pritrdilni elementi: Vijaki in čepi visoke trdnosti.
• Komponente orodja: Pritrdilni elementi, priprave in nekatera držala za orodje, kjer je potrebna dobra trdnost (čeprav običajno niso primarni material rezalnega orodja).