Thép hợp kim 5140: Thành phần, tính chất và ứng dụng

Thép hợp kim 5140 là thép hợp kim thấp gốc crom được biết đến với sự kết hợp đáng tin cậy về độ bền, độ dẻo dai và khả năng tôi luyện. Những đặc điểm này làm cho nó trở thành lựa chọn linh hoạt cho nhiều ứng dụng kỹ thuật đòi hỏi hiệu suất đáng tin cậy dưới ứng suất. Tại Aobo Steel, chúng tôi cung cấp thép 5140 chất lượng cao phù hợp với nhu cầu sản xuất của bạn.

1. Thành phần hóa học của thép hợp kim 5140

Thành phần hóa học chính xác của thép 5140 có thể thay đổi đôi chút tùy thuộc vào tiêu chuẩn cụ thể (ví dụ: SAE, ASTM). Tuy nhiên, thành phần điển hình bao gồm:

Yếu tố	Cacbon (C)	Silic (Si)	Mangan (Mn)	Phốt pho (P)	Lưu huỳnh (S)	Crom (Cr)
Tối thiểu (%)	0.38	0.15	0.6			0.8
Tối đa (%)	0.45	0.35	1	0.035	0.035	1.2

Nguyên tố hợp kim quan trọng là Crom (Cr), giúp tăng đáng kể khả năng làm cứng của thép so với thép cacbon tiêu chuẩn. Điều này có nghĩa là 5140 có thể đạt được độ cứng và độ bền cao hơn thông qua xử lý nhiệt.

2. 5140 Xử lý nhiệt thép hợp kim và tính chất cơ học

Các tính chất cơ học cuối cùng của thép 5140 phụ thuộc rất nhiều vào quá trình xử lý nhiệt được áp dụng. Hiểu được quy trình này là rất quan trọng để đạt được hiệu suất mong muốn trong các thành phần của bạn. Aobo Steel có nhiều kinh nghiệm về thép công cụ và thép hợp kim, và chúng tôi hiểu tầm quan trọng của quá trình xử lý nhiệt thích hợp.

2.1 Ủ

Trong trạng thái ủ, thép 5140 mềm hơn và dẻo hơn, giúp dễ gia công hơn. Độ cứng điển hình ở trạng thái ủ nằm trong khoảng từ 150-200 HB.

2.2 Làm nguội và tôi luyện

Đây là phương pháp xử lý nhiệt phổ biến nhất đối với 5140 để cân bằng độ bền, độ cứng và độ dẻo dai.

• Làm nguội: Bao gồm việc nung thép đến nhiệt độ austenit hóa thích hợp (khoảng 850-870°C) rồi làm nguội nhanh chóng.
• Làm nguội: Sau khi tôi, thép được nung lại ở nhiệt độ thấp hơn và giữ trong một thời gian nhất định. Quá trình này làm giảm độ giòn và điều chỉnh độ bền và độ cứng cuối cùng.

• Nhiệt độ tôi thấp hơn sẽ tạo ra độ bền và độ cứng cao hơn.
• Nhiệt độ tôi luyện cao hơn sẽ làm giảm độ bền nhưng tăng độ dẻo và độ dai.
  • Độ cứng sau khi tôi và ram thường có thể dao động từ 250 HB đến khoảng 400 HB hoặc hơn tùy thuộc vào các thông số ram đã chọn. Độ bền kéo và độ bền chảy sẽ thay đổi tùy theo chu trình xử lý nhiệt được sử dụng.

2.3 Độ cứng

Nhờ hàm lượng crom, thép 5140 thể hiện khả năng tôi luyện tốt. Điều này có nghĩa là nó có thể đạt được độ cứng đáng kể ở bề mặt và sâu hơn vào vật liệu trong quá trình tôi, điều này có lợi cho các thành phần hoặc bộ phận lớn hơn yêu cầu độ cứng đồng đều trên toàn bộ mặt cắt ngang của chúng.

3. 5140 Thép hợp kim tương đương với

• SAE/AISI: 5140
• Tiêu chuẩn ASTM: A29/A29M
• Tiêu chuẩn: 683-1 (khái niệm cấp độ tương tự)
• DIN: 41Cr4 / 42Cr4 (Vật liệu số 1.7035)
• JIS: SCR440

4. Ứng dụng thép hợp kim 5140

Tính chất cân bằng của thép 5140 làm cho nó phù hợp với nhiều loại thành phần chịu ứng suất và độ mài mòn từ trung bình đến cao:

• Linh kiện máy móc: Trục, trục bánh răng, trục chính, thanh truyền.
• Linh kiện ô tô: Các bộ phận động cơ và truyền động cần có độ bền và khả năng chống mài mòn tốt.
• Chốt: Bu lông và đinh tán có độ bền cao.
• Linh kiện dụng cụ: Đồ gá, đồ gá và một số giá đỡ dụng cụ cần có độ bền cao (mặc dù thường không phải là vật liệu chính cho dụng cụ cắt).