42CrMo4 Çelik Teknik Genel bakış

42CrMo4 Çelik Teknik Genel Bakış: Yaygın olarak kullanılan bir alaşımlı yapısal çelik olan 42CrMo4 (ayrıca EN standardı 1.7225 olarak da bilinir), mukavemeti, tokluğu ve sertleştirilebilirliği nedeniyle değerlidir. 20+ yıllık dövme deneyimimizle, Aobo Steel'de bu malzemenin zorlu mühendislik uygulamalarında oynadığı kritik rolü anlıyoruz. İşte teknik profiline basit bir bakış.

1. 42CrMo4 Çelik Kimyasal Bileşim

42CrMo4'ün performansı, özel kimyasal yapısıyla başlar. Standartlar arasında ufak farklılıklar olsa da, tipik bileşim genellikle şu aralıklara düşer:

• Karbon (C): 38% – 0.45% (Bazı standartlar 0.38% – 0.42%'yi belirtebilir)
• Silisyum (Si):≤ 0.40% (Genellikle 0.10%- 0.40% olarak belirtilir)
• Manganez (Mn): 60% – 0.90% (Bazen 0.50% – 0.80%)
• Krom (Cr): 90% – 1.20%
• Molibden (Mo): 15% – 0.30% (ASTM standartları genellikle 0.15% – 0.25%'yi belirtir)
• Fosfor (P):≤ 0.035% (Bazı daha sıkı özellikler ≤ 0.025% gerektirir)
• Kükürt (S):≤ 0.035% (Bazı daha sıkı özellikler ≤ 0.025% gerektirir)

Not: Varyant 42KrMoS4 özellikle işlenebilirliği iyileştirmek için kontrollü bir kükürt ilavesi (tipik olarak 0.020% – 0.040%) içerir. Uygulamanız için gereken kesin spesifikasyonu her zaman teyit edin.

2. 42CrMo4 Çelik Eşdeğer Standartlar

42CrMo4 uluslararası alanda çeşitli isimler altında tanınır. Bu eşdeğerleri anlamak kaynak bulma ve belirleme için çok önemlidir:

• TR: 42CrMo4 (Malzeme No.: 1.7225)
• ISO: 42CrMo4
• ASTM/AISI (ABD): Genellikle şu şekilde karşılaştırılır: 4140 (G41400) ve 4142 (G41420)
• JIS (Japonya): SCM440 / SCM445
• GOST (Rusya): 38XM
• DIN (Almanya): 42CrMo4
• BS (İngiltere):  42CrMo4 / 708M40
• NF (Fransa): 42CrMo4
• GB/T (Çin): 42CrMo (A30422) / 42CrMoH (A30425)

Aobo Çelik İhtiyacınız olan standarda göre 42CrMo4 tedarik edebiliriz.

3. Isıl İşlem 42CrMo4 Çelik

Belirli uygulamalar için istenen mekanik özellikleri elde etmek için 42CrMo4 alaşımlı çelik için ısıl işlem seçeneklerini anlamak esastır. Aobo Steel bu malzemeyle ilgili kapsamlı deneyime sahiptir ve bu kılavuz yaygın ısıl işlem süreçlerini ana hatlarıyla açıklamaktadır.

3.1 İlk Tedarik Koşulları

42CrMo4 çeliği genellikle sonraki işlemeyi etkileyen belirli koşullarda tedarik edilir. Bunları anlamak ilk adımdır.

3.1.1 Tavlanmış Durum

Isıl işlem genellikle 830-850°C arasında gerçekleştirilir ve ardından yavaş fırın soğutması yapılır. Tutma süresi kesit kalınlığına bağlıdır (örneğin, standart kesitler için 3-4 saat). Bu işlem daha yumuşak bir mikro yapı (maksimum sertlik ≤217 HBW) ile sonuçlanır ve daha fazla işlemden önce işlenebilirlik için idealdir.

3.1.2 Normalleştirilmiş Koşul

Normalizasyon, 1-2 saat boyunca 870-880°C'ye ısıtmayı ve ardından hava soğutmayı içerir. Bu, tane yapısını rafine ederek daha fazla ısıl işlem için düzgün bir taban oluşturur. Sertlik genellikle ≤255 HBW'dir. Bazen, gerekirse akma mukavemetini azaltmak için normalizasyonu 480°C'de (900°F) veya üzerinde temperleme takip eder.

3.2 Sertleştirme ve Tavlama (Söndürme ve Tavlama – Q&T)

Daha yüksek mukavemet ve sertlik gerektiren uygulamalar için, Söndürme ve Tavlama (Q&T), 42CrMo4'e uygulanan standart işlemdir.

3.2.1 Sertleştirme (Söndürme)

Bu adım, 42CrMo4'ün genellikle 850-880°C olan ostenitleme sıcaklığına kadar ısıtılmasını içerir. Bu sıcaklıkta yeterli ıslatma süresi, homojen bir ostenitik yapı için çok önemlidir. Daha sonra, hızlı soğutma (söndürme) osteniti sert martensite dönüştürür.

Yağ söndürme, 42CrMo4 için standarttır ve özellikle küçük ila orta kesitler için soğutma hızını minimum bozulma riskiyle dengeler. Su söndürme, daha kalın kesitlerde tam sertleştirme elde etmek için kullanılabilir ancak daha büyük termal şok nedeniyle çatlama riskini artırır. 4140 gibi benzer sınıflar da genellikle ostenitlemeden sonra (845-925°C / 1550-1700°F) yağ söndürme işlemine tabi tutulur.

3.2.2 Temperleme

Söndürülmüş martensit serttir ancak genellikle mühendislik kullanımı için çok kırılgandır. Sertliği iyileştirmek için temperleme şarttır. Bu, söndürülmüş çeliği Ac1'in altındaki belirli bir sıcaklığa (genellikle 450-650°C) yeniden ısıtmayı, belirli bir süre tutmayı (örneğin, 2 saat) ve ardından soğutmayı (genellikle havada veya yağda) içerir.

Seçilen tavlama sıcaklığı doğrudan mekanik özelliklerin nihai dengesini kontrol eder:

• Düşük Sıcaklıklar (örneğin, 450°C): Bu sıcaklıklar sertliği ve mukavemeti en üst düzeye çıkarır ve bunları yüksek aşınma direnci gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.
• Orta Sıcaklıklar (örneğin, 500-600°C): Dişliler ve miller gibi bileşenler için yaygın olan yüksek mukavemet ve iyi tokluğun dengeli bir kombinasyonunu sunar. 850°C'den yağ söndürmeden sonra 580°C'de temperleme, ≥1100 MPa çekme mukavemeti ve ≥950 MPa akma mukavemeti elde edebilir.
• Yüksek Sıcaklıklar (örneğin, 650°C): Daha düşük mukavemet ve sertlik sağlar ancak sünekliği ve darbe tokluğunu önemli ölçüde artırır.

Not: 4140 çeliğinde olduğu gibi 42CrMo4 için de 230-370°C (450-700°F) aralığında temperleme genellikle 'mavi kırılganlık' riski nedeniyle önlenmelidir; bu da tokluğu azaltabilir.

3.3 Yüzey Sertleştirme Teknikleri

Belirli uygulamalar, çekirdek tokluğunu korurken aşınma direncini artırmak için yüzey sertleştirmeden faydalanabilir.

3.2.3 Endüksiyon Sertleştirme

Bu işlem, yüzey katmanını elektromanyetik bir alan kullanarak hızla ostenitleme sıcaklığına ısıtır ve ardından hemen söndürme (genellikle bir emülsiyonda) gerçekleşir. Yüzey sertliğini önemli ölçüde düşürmeden (potansiyel olarak ≥56 HRC) gerilimi gidermek için düşük sıcaklıkta bir temperleme (örneğin, 150-180°C) yapılabilir. 42CrMo4'ün başarılı indüksiyon sertleştirmesi, yaklaşık 670 Hv yüzey sertliğine ulaşabilir.

3.2.4 Nitrürleme ve Borlama

Üstün yüzey sertliği ve aşınma direnci için, birincil Q&T işleminden sonra nitrürleme veya borlama gibi işlemler uygulanabilir. Bu termokimyasal işlemler, son derece sert katmanlar oluşturmak için yüzey bileşimini değiştirir.

4. 42CrMo4 Çelik Mekanik Özellikleri (Söndürülmüş ve Temperlenmiş Durum)

Söndürülmüş ve temperlenmiş (Q+T) durumda, 42CrMo4 mükemmel mekanik performans sunar. Yağ söndürme (850°C) ve temperleme (580°C) sonrasındaki tipik değerler şunları içerebilir:

• Çekme Dayanımı (Rm): ≥ 1100 MPa
• Verim Gücü (ReL): ≥ 950 MPa
• Uzama (A): ≥ 12%
• Darbe Dayanıklılığı (KV/KU veya aK): Değerler test yöntemine bağlıdır, ancak iyi tokluk karakteristiktir (örneğin, ≥ 80 J/cm²).

Unutmayın, nihai özellikler doğrudan kullanılan özel ısıl işlem parametrelerine bağlıdır.

5. Ortak Uygulamalar

Mukavemet, tokluk ve aşınma direncinin birleşimi, 42CrMo4'ü çok çeşitli zorlu bileşenler için uygun hale getirir:

• Makine İmalatı: Dişliler, miller, akslar, biyel kolları, krank milleri ve yüksek dayanımlı cıvatalar gibi yüksek gerilime maruz kalan parçalar.
• Takımlama: Büyük ve orta boy plastik kalıpları, kalıp çerçeveleri, dövme kalıpları (uygulama taleplerine bağlı olarak), soğuk şişirme kalıpları.
• Diğer: Büyük hacimli gaz silindirleri ve yüksek yorulma dayanımı gerektiren bileşenler.