4130 HỢP KIM THÉP

4. Xử lý nhiệt

Các phương pháp xử lý nhiệt cho thép 4130 bao gồm chuẩn hóa, ủ, làm cứng, tôi luyện và giảm ứng suất.

4.1 Chuẩn hóa

Mục đích của quá trình chuẩn hóa là tinh chỉnh kích thước hạt và thu được dung dịch hoàn chỉnh của cấu trúc ban đầu với sự hình thành austenit.

Chúng tôi đề xuất rằng nhiệt độ chuẩn hóa là 870-925°C (1600-1700°F), với thời gian ngâm ít nhất là 1 giờ hoặc 15 đến 20 phút cho mỗi 25 mm (1 inch) độ dày tối đa của phần cắt, sau đó làm mát bằng không khí.

4.2 Ủ

Ủ được sử dụng để làm mềm AISI 4130, do đó tăng khả năng gia công và khả năng gia công.

Phạm vi nhiệt độ ủ là 830 đến 870°C (1525 đến 1600°F), với thời gian giữ thay đổi tùy thuộc vào độ dày của phần hoặc tải lò. Sau đó, nó được làm nguội ở tốc độ 15 °C/h (30 °F/h) đến 480 °C (900 °F) và cuối cùng được làm mát bằng không khí.

4.3 Làm cứng (làm nguội)

Quá trình tôi luyện nhằm mục đích chuyển đổi cấu trúc vi mô của thép 4130 thành martensite hoặc bainit, mang lại độ cứng và độ dẻo dai cao. 

Các dập tắt môi trường là nước hoặc dầu. Nhiệt độ đông cứng là 860 đến 885 °C (1575 đến 1625 °F) để làm nguội dầu hoặc 845 đến 870 °C (1550 đến 1600 °F) để làm nguội nước. 

Vì vật liệu 4130 có độ cứng thấp nên độ dày của mặt cắt phải được cân nhắc cẩn thận khi hướng tới độ cứng hoặc độ bền cao. Khi so sánh với thép 4140, có hàm lượng carbon cao hơn và do đó có khả năng làm cứng tốt hơn, vật liệu 4130 ít bị nứt và biến dạng trong quá trình tôi.

4.4 Làm nguội

Làm nguội được thực hiện sau khi tôi cứng để giảm ứng suất bên trong, tăng độ dẻo và độ dai, và điều chỉnh độ cứng đến mức mong muốn.

Phạm vi nhiệt độ tôi luyện của thép 4130 rất rộng, từ 200 đến 700 °C (400 đến 1300 °F). Nhiệt độ cụ thể được chọn sẽ phụ thuộc vào các đặc tính cuối cùng mong muốn. Quá trình tôi luyện nên diễn ra ngay khi các bộ phận 4130 đạt 52 đến 65 °C (125 đến 150 °F) sau khi tôi luyện.

Quá trình tôi luyện ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính cơ học ở nhiệt độ phòng của AISI 4130, bao gồm độ bền kéo, giới hạn chảy và năng lượng va đập Izod.

4.5 Giảm căng thẳng

Xử lý nhiệt giảm ứng suất được sử dụng để loại bỏ ứng suất phát sinh trong vật liệu 4130 trong quá trình gia công, chẳng hạn như làm thẳng, tạo hình hoặc gia công. 

Chúng tôi đề nghị phạm vi nhiệt độ 650 đến 675°C (1200 đến 1250°F). Đối với vật liệu 4130 đã cứng, nhiệt độ giải phóng ứng suất không được vượt quá nhiệt độ tôi đã áp dụng trước đó.