4140 Alaşımlı çelik | 42CRMO4 | SCM440

AOBO STEEL - Güvenilir Küresel Takım Çelik Tedarikçisi

Şimdi Talep Gönder

4140 alaşımlı çelik iyi mukavemet, tokluk ve sertleştirilebilirlik sunan çok yönlü bir Cr-Mo alaşımlı çeliktir ve uygun ısıl işlemden sonra orta derecede şiddetli servis koşulları için uygundur. Birincil alaşım elementleri olarak Krom ve Molibden ile sınıflandırılır.

1. Uygulamalar

  • Makine Bileşenleri: Miller (birincil kullanım), Akslar, Dişliler, Mil, Kaplinler, Krank Milleri, Bağlantı Çubukları, Vana Kapakları, Mandren Gövdeleri, Pensler
  • Takımlar ve Fikstürler: Fikstürler, Fikstürler, Takım tutucular, Matkap yakaları, Cıvatalar, Saplamalar, Konveyör parçaları
  • Otomotiv ve Havacılık: Akslar, Krank milleri, Direksiyon mafsalları, Yüksek mukavemetli yapısal parçalar
  • Petrol ve Gaz Endüstrisi: Kuyu içi sondaj aletleri, Alet bağlantıları, Pompa milleri
  • Yüzey Sertleştirilmiş Parçalar: Geliştirilmiş yüzey dayanıklılığı gerektiren bileşenler

2. 4140 Çelik Bileşimi

Karbon (C)Manganez (Mn)Silisyum (Si)Krom (Cr)Molibden (Mo)Fosfor (P)Sülfür (S)
0.38 – 0.430.75 – 1.000.15 – 0.350.80 – 1.100.15 – 0.25≤ 0,035≤ 0,040

[Referans: ASM International. (1991). ASM El Kitabı, Cilt 4: Isıl İşlem (s. 496). ASM International.]

3. Fiziksel özellikler

Farklı Sıcaklıklarda 4140 Alaşımlı Çeliklerin Fiziksel Özellikleri

Sıcaklık (°C)

Sıcaklık (°F)

Isıl İletkenlik (W/m·K)

Ortalama Özgül Isı Kapasitesi (kJ/kg·K)

Doğrusal Genleşmenin Ortalama Katsayısı (x 10⁻⁶ K⁻¹)

Yoğunluk (kg/m³)

Young Modülü (x 10⁵ MPa)

20

68

46.71

472.91

11.28

7848.2

211.6

100

212

46.06

486.33

11.67

7820.7

203.1

200

392

45.59

499.21

12.32

7790.2

197.5

300

572

43.47

519.18

12.85

7757.4

193.7

400

752

40.7

543.45

13.37

7722.3

188.6

500

932

37.67

570.3

13.9

7684.7

180.2

600

1112

34.63

599.31

14.42

7644.5

167.0

4. Mekanik Özellikler

4140 çelik özellikleri, aşağıdakiler aracılığıyla önemli ölçüde özelleştirilebilir: ısıl işlem. Söndürme ve temperleme, 4140 metalin akma dayanımını, çekme dayanımını ve çentik tokluğunu iyileştirebilir.

4.1 Söndürülmüş ve Temperlenmiş 4140 Metal

4140 çeliği yağda söndürülüp daha sonra çeşitli sıcaklıklarda temperlendiğinde, mekanik özellikleri tahmin edilebilir şekilde değişir. Bu, belirli operasyonel gereklilikleri karşılamak için çeliğin son özellikleri üzerinde hassas kontrol sağlar. Aşağıda farklı temperleme sıcaklıklarında elde edilen tipik mekanik özelliklerin bir özeti verilmiştir:

Tavlama Sıcaklığı

4140 Çekme Dayanımı (MPa)

4140 Akma Dayanımı (MPa)

Uzama (%)

Alanda Azalma (%)

Sertlik (HB)

205 °C (400 °F)

1965 – 1980

1740 – 1860

11

39 – 42

520 – 578

260 °C (500 °F)

1860

1650

11

44

534

315 °C (600 °F)

1720 – 1760

1570 – 1620

11.5 – 12

44 – 46

490 – 495

425 °C (800 °F)

1450 – 1500

1340 – 1365

14 – 15

48 – 50

429 – 440

540 °C (1000 °F)

1150 – 1240

1050 – 1160

17 – 17.5

53 – 55

341 – 360

595 °C (1100 °F)

1020

910

19

58

311

650 °C (1200 °F)

900 – 1020

790 – 860

20 – 21

60 – 61

277 – 290

705 °C (1300 °F)

810 – 860

690 – 740

23

63 – 65

235 – 250

4.2 Kesit Boyutunun (Kütle Etkisi) 4140 Malzeme Özellikleri Üzerindeki Etkisi

Özellikle yüksek mukavemet seviyeleri hedeflendiğinde, ısıl işlem spesifikasyonu sırasında 4140 çelik bileşeninin kesit boyutunu veya kütlesini dikkate almak önemlidir. AISI 4140 derin sertleştirme çeliği değildir ve aynı ısıl işlem koşulları altında, daha büyük kesitler daha küçük kesitlerle aynı genel sertliğe veya mukavemete ulaşamayabilir.

Aşağıdaki tablo, 845 °C'de (1550 °F) yağda söndürülmüş ve 540 °C'de (1000 °F) temperlenmiş 4140 çeliğin mekanik özellikleri üzerinde 4140 çubuk çapının etkisini göstermektedir:

Çubuk Çapının 4140 Çelik (540 °C / 1000 °F'de Temperlenmiş) Mekanik Özellikleri Üzerindeki Etkisi

Çubuk Çapı

Çekme Dayanımı (MPa)

Akma Dayanımı (MPa)

Uzama (%)

Alanda Azalma (%)

Yüzey Sertliği (HB)

25 mm (1 inç)

1140

985

15

50

335

50 mm (2 inç)

920

750

18

55

202

75 mm (3 inç)

860

655

19

55

293

4.3 Tavlanmış 4140 Çelik Mekanik Özellikleri

Tavlama da kendi içinde sıcak haddeleme ve soğuk çekme olmak üzere ikiye ayrılır.

DurumAkma DayanımıÇekme DayanımıUzama
Sıcak Haddelenmiş, Tavlanmış454 MPa (65 ksi)620 MPa (90 ksi)~27%
Soğuk Çekilmiş, Tavlanmış620 MPa (90 ksi)703 MPa (102 ksi)~18%

4.4 4140 çeliğinin kaynaklanması

4140 çeliği yüksek sertleştirilebilirliğe sahiptir. 4140 kaynaklandığında, ısıdan etkilenen bölge (HAZ) ve kaynak metali hızla soğuyabilir ve bu da sert, kırılgan martensit oluşumuna yol açabilir. Bu martensit, yüksek iç gerilimlere ve sünekliğin azalmasına yol açabilen hidrojen çatlamasına karşı hassastır ve kaynak işlemini daha zor hale getirir. Mümkün olduğunda 4140 tavlanmış durumda kaynak yapmanızı ve yüksek sertleştirilebilirliğiyle ilişkili riskleri azaltmak için kaynaktan sonra ısıl işlem yapmanızı öneririz. Referans: Jenney, CL ve O'Brien, A. (Ed.). (2000). Kaynak El Kitabı, Dokuzuncu Baskı, Cilt 1: Kaynak Bilimi ve Teknolojisi (s. 141). Amerikan Kaynak Derneği.

4140 alaşımlı çelik

4140 alaşımlı çelik ile ilgileniyor musunuz?

Lütfen bugün bizimle iletişime geçmek için aşağıdaki formu doldurun!

5. Isıl İşlem

5.1 Normalleştirme

Normalizasyon, tane boyutunu iyileştirmek, homojen bir yapı elde etmek ve istenilen sertliği elde etmek için işlenebilirliği artırmak amacıyla kullanılan bir ısıl işlem prosesidir. 

Normalleştirme sıcaklık aralığı 870-900°C (1600-1650°F)Bu sıcaklığı en az 30 dakika tutun 1 saat veya 25 mm (1 inç) maksimum kesit kalınlığı başına 15 ila 20 dakika. Beklettikten sonra malzemeyi havada oda sıcaklığına soğutun. Normalizasyondan sonra 4140 sertliği 150-200 H.B..

5.2 Tavlama

Tavlama, öncelikle çeliği yumuşatmak ve gerilimleri gidermek, böylece onu daha sonraki işleme (örneğin işleme) için hazırlamak amacıyla kullanılır.

Tavlama sıcaklığı 830-870 °C (1525-1600 °F). Tutma süresi, kesit kalınlığına veya fırın yüküne bağlıdır. Aobo Steel'in 20 yılı aşkın sektör deneyimine dayanarak, tutma süresi: Her 25 mm (1 inç) kesit kalınlığı için 1 saat, her ek 25 mm (1 inç) kalınlık için ek 0,5 saat eklendiBekletildikten sonra, malzeme yaklaşık olarak bir oranda fırında soğutulur. 15 °C/saat (30 °F/saat) 480 °C'ye (900 °F) kadar ve ardından hava soğutmalı. Tavlamadan sonra 4140'ın sertliği 150-200 H.B..

5.3 Söndürme (Sertleştirme)

Sertleştirme, çeliğin ısıtılarak şekillendirilmesini içerir ostenit, ardından hızlı bir soğutmayla martenzite dönüştürülür, böylece 4140 sertliği ve mukavemeti artar. 

Austenitleme sıcaklığı şu aralıklardadır: 860 ila 885 °C (1550 ila 1660 °F)Deneyimlerimize dayanarak, bir sıcaklık öneriyoruz 855 °C (1575 °F). Aşırı yüksek sıcaklıklar kullanmaktan kaçının, çünkü bu aşırı ostenit tanecik boyutuna ve martensit kırılganlığına neden olabilir. Islatma süresi En küçük kesitin her bir inç'i için 5 dakikaveya parça tamamen ıslanana kadar. Söndürme ortamı yağdır.

5.4 Temperleme

4140 çeliğinin sıcaklığı 100°C'ye ulaştığında hemen temperleme yapılmalıdır. 52-65°C (125-150°F).

Tavlama sıcaklığı aralığı 200-700°C (400-1300°F)Genellikle kullandığımız sıcaklık 175°C (350°F)Tutma süresi, çelik 4140 sertliğini belirler. Standart tutma süremiz 25 mm (inç) kesit başına 2 saatÖnemli olan şudur: kaçınmak yetersizlik.
4140 çeliği genellikle ikincil tavlama gerektirmez, ancak birden fazla tavlama döngüsü, tokluğu artırmak için tane yapısını iyileştirebilir. İkinci tavlama için sıcaklık 14°C (25°F) daha düşük Orijinal 4140 malzeme sertliğini korumak için ilk tavlama sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılmalıdır.
Biz yapıyoruz OLUMSUZ sıcaklık aralığında temperlemeyi öneriyoruz 230–370°C (450–700°F), çünkü bu sıcaklık aralığı "mavi kırılganlığa" neden olabilir. Söndürülmüş ve temperlenmiş 4140 çeliğinin mikro yapısı tipik olarak temperlenmiş martenzittir.

5.5 Küreselleştirme

Küreselleştirme, ferritik bir matriste küresel karbürlerin bir mikro yapısını üretir ve bu da işlenebilirliği artırır. Küreselleştirme sıcaklığı 760-775°C (1400-1425°F), bekleme süresiyle 4 ila 12 saat, ardından yavaş bir soğuma meydana gelir.

Küreselleştirme, Ae1 sıcaklığının hemen altında uzun süre tutularak, Ac1 ve Ar1'in hemen altındaki sıcaklıklar arasında dönüşümlü olarak ısıtılıp soğutularak veya Ac1'in hemen üzerinde ısıtılıp ardından çok yavaş fırın soğutması veya tutulmasıyla da elde edilebilir. Tam küreselleştirme için, ostenitleme sıcaklıkları Ac1 sıcaklığının biraz üzerinde veya Ac1 ve Ac3 arasında orta seviyededir.

6. Eşdeğer

  • Avrupa (EN/DIN): 42CrMo4 veya 1.7225
  • Japonya (JIS): SCM440
  • Çin (GB/T): 42CrMo
  • Büyük Britanya (BS): TR19 (veya 708M40/709M40)

SSS

1. 4140 çelik paslanmaz mıdır?
Hayır, 4140 çelik paslanmaz çelik sınıfına girmez.

2. 4140 çelik nerelerde kullanılır?
4140 çeliği, özellikle ısıl işlem veya yüzey sertleştirme işlemlerinden faydalananlar olmak üzere, mekanik olarak strese maruz kalan parçaların geniş bir yelpazesinde kullanılır. Belirli kullanımları şunları içerir:
Makine Bileşenleri: Çeşitli makine parçaları, makinalar, basınçlı kaplar ve yapısal uygulamalar.
Şaftlar ve Akslar: Krank milleri, tahrik milleri, kam milleri, solucanlar, demiryolu aksları ve mühendislik milleri.
Makine Parçaları ve Takımlar: Mil, dişli, cıvata, silindir, silindir gömlekleri, kamlar, krank milleri, kama, tüfek namlusu ve bilyalı değirmen bilyaları.
Yüzey Sertleştirilmiş Bileşenler: Alevle yüzey sertleştirme, indüksiyonla yüzey sertleştirme gerektiren parçalar (örneğin akslar, kritik yakıt enjeksiyon parçaları) ve dişlilerdeki sert diş yüzeyleri.
Bağlantı elemanları: Cıvatalar, vidalar ve diğer bağlantı elemanları.
Aşınma Parçaları: Yüksek çekirdek mukavemeti ve iyi tokluk gerektiren, iyi aşınma direnci gösteren bileşenler.
Otomotiv ve Endüstriyel Uygulamalar: Otomotiv krank milleri, motor piston kolları, kağıt ve kağıt hamuru endüstrisi bileşenleri ve 400℃ altında çalışan fırın parçaları.

3. 4140 karbon çeliği mi yoksa alaşımlı çelik midir?
4140, düz karbon çeliklerinin özelliklerinin ötesinde istenen özellikleri elde etmek için eklenen krom ve molibden gibi özel kimyasal bileşimi nedeniyle açıkça alaşımlı çelik olarak sınıflandırılır.

4. 4140 çeliğinin Çin karşılığı nedir?
AISI/SAE 4140 çeliğinin Çin eşdeğeri 42CrMo'dur

5. 4140 dövme çelik midir?
Evet, 4140 gerçekten de yaygın olarak dövülen ve dövme formlarında bulunabilen bir çeliktir.

6. 4140 çelik bıçaklar için iyi midir? 
Bıçaklarda önerilen çelik martensitik paslanmaz çelik veya özel yüksek karbonlu takım çeliğidir. 4140 UYGUN DEĞİLDİR.

7. 4140 çelik bükülür mü?
Evet, 4140 çeliği bükülebilir ve ısıl işlemi ve mekanik özellikleri bunu yapabilme yeteneğini etkiler.

8. 4140 paslanır mı?
Evet, 4140 çeliği paslanabilir. 4140 demirli (demir bazlı) bir alaşım olduğundan, özellikle nem ve oksijen varlığında paslanmaya eğilimlidir ve genellikle uzun süreli dış mekan kullanımı için koruyucu önlemler gerektirir.

9. 4140 düşük alaşımlı bir çelik midir?
Evet, 4140 düşük alaşımlı çelik olarak sınıflandırılır.

 

Premium 4140 Alaşımlı Çelik ile Üstün Performansın Kilidini Açın

Güvenilir ortağınız olarak Aobo Steel, 20 yılı aşkın dövme uzmanlığı tam olarak sizin özelliklerinize göre hassas mühendislikle üretilmiş en üst sınıf 4140 alaşımlı çelik sunmak. Kritik uygulamalarınızın gerektirdiği gücü, dayanıklılığı ve güvenilirliği garanti altına alın.

Projenizi geliştirmeye hazır mısınız? Kişiselleştirilmiş bir teklif veya uzmanlarımızdan uzman danışmanlığı almak için aşağıdaki formu doldurun.

Ürünlerimiz
tr_TRTürkçe
en_USEnglish pt_BRPortuguês do Brasil es_AREspañol de Argentina es_MXEspañol de México arالعربية viTiếng Việt pl_PLPolski tr_TRTürkçe