Mühəndislik dizaynında,stress verirstruktur və ya yükdaşıyan komponentlər üçün material seçərkən ən vacib mexaniki xüsusiyyətlərdən biridir. O, materialın plastik deformasiyaya başladığı nöqtəni müəyyənləşdirir, yəni yük götürüldükdən sonra orijinal formasına qayıtmayacaq. Alaşımlı poladlara gəldikdə,4140 poladyüksək məhsuldarlıq gücü və əla mexaniki performansa görə ən populyar və etibarlı seçimlərdən biridir.
Bu məqalədənsakysteel4140 poladın məhsuldarlıq stresinə, onun istilik müalicəsi ilə necə dəyişdiyinə və real sənaye tətbiqlərində nə üçün vacib olduğuna dərindən nəzər salır. Sizə düzgün material seçməyinizə kömək etmək üçün onu digər ümumi mühəndislik poladları ilə də müqayisə edəcəyik.
4140 Steel nədir?
4140 polad axrom-molibden lehimli poladAISI-SAE sistemi altında təsnif edilir. O, möhkəmlik, yüksək yorulma gücü və üstün sərtləşmə qabiliyyətini özündə birləşdirərək, onu avtomobil, aerokosmik, neft və qaz və maşın istehsalında yüksək gərginliyə malik komponentlər üçün ideal hala gətirir.
Tipik kimyəvi tərkibə daxildir:
-
Karbon: 0,38% - 0,43%
-
Xrom: 0,80% - 1,10%
-
Manqan: 0,75% - 1,00%
-
Molibden: 0,15% - 0,25%
-
Silikon: 0,15% - 0,35%
Bu ərinti elementləri poladın stres altında deformasiyaya qarşı müqavimət göstərmək qabiliyyətini artırmaq üçün birlikdə işləyir və eyni zamanda əla möhkəmlik saxlayır.
Məhsuldarlıq Stressinin Müəyyənləşdirilməsi
Məhsuldarlıq stressi, və yaməhsuldarlıq gücü, daimi deformasiya baş verməzdən əvvəl materialın dayana biləcəyi maksimum gərginlikdir. Elastik davranışdan (bərpa edilə bilən) plastik davranışa (daimi deformasiya) keçidi qeyd edir. Struktur və fırlanan komponentlər üçün daha yüksək məhsuldarlıq gərginliyi yük altında daha yaxşı performans deməkdir.
Məhsuldarlıq stressi adətən aşağıdakılarla ölçülür:
-
MPa (meqapaskal)
-
ksi (kvadrat düym üçün kilo funt)
Müxtəlif şəraitlərdə 4140 poladın məhsuldarlıq gücü
Məhsuldarlıq gücü4140 lehimli poladonun istilik müalicəsi vəziyyətindən əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır. Aşağıda ümumi şərtlər və onlara uyğun gəlir gərginliyi dəyərləri verilmişdir:
1. Tavlanmış Vəziyyət
-
Məhsuldarlıq: 415 – 620 MPa (60 – 90 ksi)
-
Dartma gücü: 655 – 850 MPa
-
Sərtlik: ~197 HB
Bu yumşaq vəziyyət əla emal qabiliyyətinə imkan verir, lakin əlavə istilik müalicəsi olmadan yükdaşıyan tətbiqlər üçün ideal deyil.
2. Normallaşdırılmış Vəziyyət
-
Məhsuldarlıq: 650 – 800 MPa (94 – 116 ksi)
-
Dartma gücü: 850 – 1000 MPa
-
Sərtlik: ~220 HB
Normallaşdırılmış 4140, təkmilləşdirilmiş struktur xüsusiyyətlərinə malikdir və orta güclü tətbiqlər üçün istifadə olunur.
3. Söndürülmüş və Temperlənmiş (Q&T) Vəziyyəti
-
Məhsuldarlıq Gücü: 850 – 1100 MPa (123 – 160 ksi)
-
Dartma gücü: 1050 – 1250 MPa
-
Sərtlik: 28 - 36 HRC
Bu, yüksək məhsuldarlıq stressi tələb edən tətbiqlər üçün ən ümumi şərtdir. Atsakysteel, ən çox 4140 polad məhsulları tələbkar mexaniki tələblərə cavab vermək üçün Q&T vəziyyətində çatdırılır.
Niyə yüksək məhsuldarlıq stressi vacibdir
Materialın məhsuldarlıq gərginliyi onun xidmətdə necə davranacağına birbaşa təsir göstərir. 4140 polad üçün daha yüksək məhsuldarlıq deməkdir:
-
Daha uzun xidmət müddətitəkrar yüklənmə altında
-
Daimi deformasiyaya qarşı müqavimətstruktur hissələrində
-
Təkmilləşdirilmiş yükdaşıma qabiliyyətifırlanan və hərəkət edən komponentlərdə
-
Təhlükəsizlik marjasıkranlar, oxlar və qazma valları kimi kritik tətbiqlərdə
Bu faydalar mexaniki nasazlığın bahalı dayanma müddətinə və ya təhlükəsizlik risklərinə səbəb ola biləcəyi sənayelərdə çox vacibdir.
Yüksək məhsuldarlıq gücü tələb edən proqramlar
Üstün məhsuldarlıq stresinə görə 4140 polad müxtəlif yüksək yüklü mühitlərdə istifadə olunur:
Avtomobil
-
Oxlar
-
Ötürücü valları
-
Transmissiya komponentləri
-
Asma hissələri
Neft və Qaz
-
Qazma yaxaları
-
Hidravlik silindrlər
-
Frac nasos komponentləri
-
Alət birləşmələri
Aerokosmik
-
Eniş dişli elementləri
-
Mühərrik dayaqları
-
Dəstək çubuqları
Maşın və Alətlər
-
Kalıp sahibləri
-
Dəqiq çəngəllər
-
Muftalar
-
Krank valları
Bu tətbiqlərin hər biri materialı yüksək dartılma və ya əyilmə yüklərinə məruz qoyur və məhsuldarlıq gərginliyini müəyyən edən dizayn parametrinə çevirir.
4140 vs Digər Çeliklər: Məhsuldarlıq Gücü Müqayisəsi
Gəlin 4140 məhsuldarlıq gərginliyini digər tez-tez istifadə olunan poladlarla müqayisə edək:
1045 Karbon Polad
-
Məhsuldarlıq: 450 – 550 MPa
-
Müsbət cəhətləri: Maşın üçün asan və sərfəli
-
Eksiler: Aşağı güc, yüksək yük şəraiti üçün uyğun deyil
4340 Alaşımlı Polad
-
Məhsuldarlıq: 930 – 1080 MPa
-
Müsbət cəhətləri: Daha yüksək möhkəmlik, daha yaxşı yorğunluq müqaviməti
-
Eksiler: 4140-dan daha bahalı, işləmək daha çətindir
A36 Yüngül Polad
-
Məhsuldarlıq: ~250 MPa
-
Müsbət cəhətləri: aşağı qiymət, yüksək qaynaq qabiliyyəti
-
Eksiler: Güc tələb edən struktur komponentlər üçün uyğun deyil
Paslanmayan Polad 316
-
Məhsuldarlıq: ~290 MPa
-
Üstünlükləri: Korroziyaya davamlıdır
-
Eksiler: 4140-dan çox aşağı gəlir stressi
Göstərildiyi kimi,4140 balanslaşdırılmış qarışıq təklif edirgücü, möhkəmliyi və qənaətcilliyi onu orta və ağır yüklərə malik struktur hissələri üçün ideal hala gətirir.
İstilik müalicəsi ilə məhsuldarlığın artırılması
At sakysteel, biz 4140 poladın mexaniki xüsusiyyətlərini artırmaq üçün dəqiq istilik müalicəsi proseslərini tətbiq edirik:
Söndürmə və istiləşmə
Poladın ~845°C-ə qədər qızdırılmasını və sonra sürətlə soyudulmasını (söndürülməsini), ardınca daha aşağı temperatura qədər yenidən qızdırılmasını (temperləşdirmə) nəzərdə tutur. Bu proses məhsulun gərginliyini, möhkəmliyini və yorğunluğa qarşı müqavimətini artırır.
Normallaşdırma
Poladı ~870°C-yə qədər qızdırır, ardınca havanın soyudulması, taxıl strukturunun təmizlənməsi və gücün artırılması.
Səthin bərkidilməsi (məsələn, Nitridləşmə, İnduksiya ilə Sərtləşdirmə)
Bu üsullar materialın yük daşıma qabiliyyətini daha da artıraraq, əsas möhkəmliyini qoruyarkən səth sərtliyini artırır.
Bu proseslərə ciddi nəzarət etməklə sakysteel poladın xüsusiyyətlərinin hər bir layihənin ehtiyaclarına uyğun olmasını təmin edir.
Sakysteel-də Məhsuldarlıq Stressini Necə Test edirik
4140 poladımızın mexaniki standartlara cavab verməsini təmin etmək üçün biz məhsuldarlıq və dartılma sınaqlarını həyata keçiririk:
-
Universal Test Maşınları (UTM)
-
ASTM E8 / ISO 6892 sınaq standartları
-
EN10204 3.1 sertifikatları
-
Müstəqil 3-cü tərəf yoxlaması (isteğe bağlı)
Hər bir partiyanın uyğunluğu və beynəlxalq normalara uyğunluğu yoxlanılır.
Real-Dünya Case Study
Neft və qaz sektorunda bir müştəri quyu alətləri üçün Q&T 4140 polad dairəvi çubuqlar tələb etdi. Materialı aşağıdakılarla çatdırdıq:
-
Məhsuldarlıq: 1050 MPa
-
Diametr Tolerantlığı: h9
-
Səthi bitirmə: Tornalanmış və cilalanmışdır
-
Sertifikatlaşdırma: EN10204 3.1 + ultrasəs testi (UT Səviyyə II)
14 ay istismardan sonra komponentlər heç bir daimi deformasiya və ya nasazlıq əlamətləri göstərmədi - bunun sübutusakysteel4140 polad performans vədini yerinə yetirir.
Nəticə
4140 yük altında nə qədər güclü ola bilər?Cavab onun vəziyyətindən asılıdır - lakin istilik düzgün müalicə edildikdə, təklif edir1100 MPa qədər məhsuldarlıq gücü, onu struktur, mexaniki və dəqiq tətbiqlər üçün güclü material halına gətirir.
İstər yüksək performanslı valları, yükdaşıyan mötərizələri və ya hidravlik alətləri dizayn edirsinizsə,sakysteeletibarlı, sınaqdan keçirilmiş və yüksək möhkəmlikli 4140 polad üçün etibarlı mənbənizdir.
Göndərmə vaxtı: 29 iyul 2025-ci il