قضبان الفولاذ 4140 مقابل 4130 مقابل 4340: كل ما تحتاج إلى معرفته؟

عندما يتعلق الأمر باختيار قضيب الفولاذ السبائكي المناسب للتطبيقات الميكانيكية أو الفضائية أو الصناعية، غالبًا ما تظهر ثلاثة أسماء في المقدمة -4140, 4130، و4340تشتهر فولاذات الكروم والموليبدينوم منخفضة السبائك هذه بقوتها ومتانتها وسهولة تصنيعها. ولكن كيف تعرف أيها الأنسب لمشروعك؟

في هذا الدليل الشامل، نقوم بمقارنةقضبان الفولاذ 4140 مقابل 4130 مقابل 4340عبر مقاييس رئيسية مثل التركيب الكيميائي، والخصائص الميكانيكية، والصلابة، وقابلية اللحام، والمعالجة الحرارية، وملاءمة التطبيق - مما يساعد المهندسين والمصنعين والمشترين على اتخاذ قرارات مادية مستنيرة.

1. مقدمة عن قضبان الفولاذ 4140 و4130 و4340

1.1 ما هي الفولاذ منخفض السبائك؟

الفولاذ منخفض السبائك هو الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على كميات صغيرة من عناصر السبائك مثل الكروم (Cr) والموليبدينوم (Mo) والنيكل (Ni) لتحسين خصائص معينة.

1.2 نظرة عامة على كل صف

  • فولاذ 4140:فولاذ متعدد الاستخدامات يوفر قوة وصلابة ممتازتين، ويُستخدم على نطاق واسع في صناعة الأدوات وأجزاء السيارات والهندسة العامة.

  • فولاذ 4130:تشتهر بمتانتها العالية وقدرتها على اللحام، وتستخدم غالبًا في مجال الطيران ورياضة السيارات.

  • فولاذ 4340:سبائك النيكل والكروم والموليبدينوم ذات قوة عالية للغاية ومقاومة للتعب، وهي مفضلة للتطبيقات الفضائية والتطبيقات الثقيلة.

2. مقارنة التركيب الكيميائي

عنصر 4130 (%) 4140 (%) 4340 (%)
الكربون (C) 0.28 – 0.33 0.38 – 0.43 0.38 – 0.43
المنغنيز (Mn) 0.40 – 0.60 0.75 – 1.00 0.60 – 0.80
الكروم (Cr) 0.80 – 1.10 0.80 – 1.10 0.70 – 0.90
الموليبدينوم (Mo) 0.15 – 0.25 0.15 – 0.25 0.20 – 0.30
النيكل (Ni) - - 1.65 – 2.00
السيليكون (Si) 0.15 – 0.35 0.15 – 0.30 0.15 – 0.30
 

ملاحظات رئيسية:

  • 4340لقد أضافالنيكل، مما يمنحها صلابة أكبر ومقاومة للتعب.

  • 4130يحتوي على نسبة كربون أقل، مما يحسنقابلية اللحام.

  • 4140يحتوي على نسبة أعلى من الكربون والمنجنيز، مما يعززالصلابة والقوة.

3. مقارنة الخصائص الميكانيكية

ملكية فولاذ 4130 فولاذ 4140 فولاذ 4340
قوة الشد (ميجا باسكال) 670 – 850 850 – 1000 930 – 1080
قوة الخضوع (ميجا باسكال) 460 – 560 655 – 785 745 – 860
الاستطالة (%) 20 – 25 20 – 25 16 – 20
الصلابة (HRC) 18 – 25 28 – 32 28 – 45
صلابة التأثير (J) عالي معتدل عالية جدًا
 

4. المعالجة الحرارية والصلابة

4130

  • التطبيع: 870–900 درجة مئوية

  • التصلب:إخماد الزيت من 870 درجة مئوية

  • التلطيف: 480–650 درجة مئوية

  • الأفضل ل:التطبيقات التي تحتاج إلىقابلية اللحاموصلابة

4140

  • التصلب:إخماد الزيت من 840 إلى 875 درجة مئوية

  • التلطيف: 540–680 درجة مئوية

  • قابلية التصلب:ممتاز - يمكن تحقيق تصلب أعمق

  • الأفضل ل: أعمدة، تروس، أعمدة مرفقية عالية القوة

4340

  • التصلب:إخماد الزيت أو البوليمر من 830 إلى 870 درجة مئوية

  • التلطيف: 400–600 درجة مئوية

  • ملحوظ:يحتفظ بالقوة حتى بعد التصلب العميق

  • الأفضل ل: معدات هبوط الطائرات، مكونات القيادة الثقيلة

5. قابلية اللحام والتشغيل الآلي

ملكية 4130 4140 4340
قابلية اللحام ممتاز من العدل إلى الخير عدل
قابلية التصنيع جيد جيد معتدل
التسخين المسبق يوصى به للأقسام السميكة (>12 مم)    
المعالجة الحرارية بعد اللحام يوصى به لـ 4140 و 4340 لتقليل الإجهاد والتشقق    
 

4130تتميز بسهولة اللحام باستخدام TIG/MIG دون حدوث تشققات مفرطة، وهي مثالية لهياكل الأنابيب مثل أقفاص التدحرج أو هياكل الطائرات.

6. التطبيقات حسب الصناعة

6.1 تطبيقات الفولاذ 4130

  • أنابيب الفضاء الجوي

  • إطارات السباق وأقفاص التدحرج

  • إطارات الدراجات النارية

  • أجهزة استقبال الأسلحة النارية

6.2 تطبيقات الفولاذ 4140

  • حاملات الأدوات

  • أعمدة الكرنك

  • التروس

  • المحاور والأعمدة

6.3 تطبيقات الفولاذ 4340

  • معدات هبوط الطائرة

  • مسامير وأدوات تثبيت عالية القوة

  • مكونات الآلات الثقيلة

  • أعمدة صناعة النفط والغاز

7. اعتبارات التكلفة

درجة التكلفة النسبية التوفر
4130 قليل عالي
4140 واسطة عالي
4340 عالي معتدل
 

بسببهامحتوى النيكل, 4340 هو الأغلىومع ذلك، فإن أداءها في التطبيقات الصعبة يبرر تكلفتها في كثير من الأحيان.

8. المعايير والتسميات الدولية

درجة الفولاذ ASTM SAE EN/DIN جيس
4130 أ29/أ519 4130 25CrMo4 إس سي إم 430
4140 A29/A322 4140 42CrMo4 إس سي إم 440
4340 A29/A322 4340 34CrNiMo6 SNCM439
 

تأكد من أن مورد الفولاذ الخاص بك يوفر شهادات اختبار المصنع التي تتوافق مع المعايير ذات الصلة مثلASTM A29, EN 10250، أوJIS G4053.

9. كيفية اختيار قضيب الفولاذ المناسب

متطلبات الدرجة الموصى بها
أفضل قابلية اللحام 4130
أفضل توازن بين القوة والتكلفة 4140
أقصى قدر من المتانة وقوة التعب 4340
مقاومة عالية للتآكل 4340 أو 4140 مقوى
الفضاء أو السيارات 4340
الهندسة العامة 4140
 

10. الخاتمة

في مسابقةقضبان الفولاذ 4140 مقابل 4130 مقابل 4340لا يوجد فائز واحد يناسب الجميع - فالاختيار الصحيح يعتمد علىالأداء والقوة والتكلفة ومتطلبات اللحام.

  • يختار4130إذا كنت بحاجة إلى قدرة لحام ممتازة وقوة معتدلة.

  • اذهب مع4140للحصول على خيار عالي القوة وفعال من حيث التكلفة ومناسب للأعمدة والتروس.

  • يختار4340عندما تكون القوة الشديدة وقوة التعب ومقاومة الصدمات أمرًا بالغ الأهمية.

وقت النشر: ٢٤ يوليو ٢٠٢٥