4140 պողպատի հոսունության լարվածությունը. Որքանո՞վ կարող է այն ուժեղանալ բեռի տակ:

Ճարտարագիտական ​​նախագծման մեջ,հոսունության լարվածությունկառուցվածքային կամ բեռնակիր բաղադրիչների համար նյութեր ընտրելիս ամենակարևոր մեխանիկական հատկություններից մեկն է։ Այն սահմանում է այն կետը, երբ նյութը սկսում է պլաստիկորեն դեֆորմացվել, ինչը նշանակում է, որ այն չի վերադառնա իր սկզբնական ձևին բեռը վերացնելուց հետո։ Երբ խոսքը վերաբերում է համաձուլված պողպատներին,4140 պողպատամենատարածված և հուսալի ընտրություններից մեկն է՝ իր բարձր հոսունության դիմադրության և գերազանց մեխանիկական կատարողականության շնորհիվ։

Այս հոդվածըսաքիստիլԱյս հոդվածը խորը ուսումնասիրություն է կատարում 4140 պողպատի հոսունության լարվածության, դրա ջերմային մշակման ընթացքում փոփոխության և իրական արդյունաբերական կիրառություններում դրա կարևորության վերաբերյալ։ Մենք նաև կհամեմատենք այն այլ տարածված ինժեներական պողպատների հետ՝ ձեզ օգնելու կատարել ճիշտ նյութի ընտրությունը։

Ի՞նչ է 4140 պողպատը։

4140 պողպատըքրոմ-մոլիբդենային համաձուլվածքային պողպատԴասակարգված է AISI-SAE համակարգով: Այն համատեղում է ամրությունը, բարձր հոգնածության դիմադրությունը և գերազանց կարծրացումը, ինչը այն դարձնում է իդեալական ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական, նավթագազային և մեքենաշինության ոլորտներում բարձր լարվածության բաղադրիչների համար:

Տիպիկ քիմիական կազմը ներառում է.

• Ածխածին՝ 0.38% – 0.43%

• Քրոմ՝ 0.80% – 1.10%

• Մանգան՝ 0.75% – 1.00%

• Մոլիբդեն՝ 0.15% – 0.25%

• Սիլիցիում. 0.15% – 0.35%

Այս համաձուլվածքային տարրերը միասին աշխատում են՝ բարձրացնելու պողպատի՝ լարվածության տակ դեֆորմացիային դիմակայելու ունակությունը՝ միաժամանակ պահպանելով գերազանց ամրությունը։

Հոսքի լարվածության սահմանումը

Հոսքի լարվածություն, կամհոսունության սահման, նյութի կողմից մշտական դեֆորմացիայի առաջացումից առաջ դիմանալու առավելագույն լարումն է։ Այն նշում է անցումը առաձգական վարքից (վերականգնելի) դեպի պլաստիկ վարք (մշտական դեֆորմացիա)։ Կառուցվածքային և պտտվող բաղադրիչների համար ավելի բարձր հոսունության լարումը նշանակում է ավելի լավ աշխատանք բեռի տակ։

Հոսքի լարվածությունը սովորաբար չափվում է հետևյալ կերպ.

• ՄՊա (մեգապասկալներ)

• ksi (կիլո ֆունտ մեկ քառակուսի դյույմի վրա)

4140 պողպատի հոսունության սահմանը տարբեր պայմաններում

Հոսունության սահմանը4140 համաձուլվածքային պողպատզգալիորեն կախված է ջերմային մշակման պայմաններից: Ստորև ներկայացված են ընդհանուր պայմանները և դրանց համապատասխան հոսունության լարման արժեքները.

1. թրծված վիճակ

• Հոսանքի ուժը՝ 415 – 620 ՄՊա (60 – 90 քսի)

• Ձգման ամրություն՝ 655 – 850 ՄՊա

• Կարծրություն՝ ~197 HB

Այս փափուկ վիճակը թույլ է տալիս գերազանց մեքենայական մշակում, բայց իդեալական չէ բեռ կրող կիրառությունների համար՝ առանց լրացուցիչ ջերմային մշակման։

2. Նորմալացված վիճակ

• Հոսանքի սահմանը՝ 650 – 800 ՄՊա (94 – 116 քսի)

• Ձգման ամրություն՝ 850 – 1000 ՄՊա

• Կարծրություն՝ ~220 HB

Նորմալացված 4140-ը բարելավված կառուցվածքային հատկություններ ունի և օգտագործվում է միջին ամրության կիրառությունների համար։

3. Հանգստացված և կոփված (Q&T) վիճակ

• Հոսանքի սահմանը՝ 850 – 1100 ՄՊա (123 – 160 քսի)

• Ձգման ամրություն՝ 1050 – 1250 ՄՊա

• Կարծրություն՝ 28 – 36 HRC

Սա բարձր հոսունության լարվածություն պահանջող կիրառությունների համար ամենատարածված պայմանն է։սաքիստիլ, 4140 պողպատե արտադրանքի մեծ մասը մատակարարվում է Q&T վիճակում՝ պահանջկոտ մեխանիկական պահանջները բավարարելու համար։

Ինչու է բարձր բերքատվության սթրեսը կարևոր

Նյութի հոսունության սահմանը անմիջականորեն ազդում է նրա շահագործման ընթացքում վարքագծի վրա: 4140 պողպատի համար ավելի բարձր հոսունության սահմանը նշանակում է՝

• Ավելի երկար ծառայության ժամկետկրկնվող բեռնվածքի տակ

• Մշտական դեֆորմացիայի դիմադրությունկառուցվածքային մասերում

• Բարելավված բեռի կրողունակությունպտտվող և շարժվող բաղադրիչներում

• Անվտանգության սահմանկարևորագույն կիրառություններում, ինչպիսիք են կռունկները, առանցքները և հորատման լիսեռները

Այս առավելությունները կարևոր են այն ոլորտներում, որտեղ մեխանիկական խափանումը կարող է հանգեցնել թանկարժեք անսարքությունների կամ անվտանգության ռիսկերի։

Բարձր եկամտաբերության ուժ պահանջող կիրառություններ

Իր բարձր հոսունության լարման շնորհիվ, 4140 պողպատը օգտագործվում է տարբեր բարձր բեռնվածության միջավայրերում.

Ավտոմոբիլային

• Առանցքներ

• Փոխանցման լիսեռներ

• Փոխանցման տուփի բաղադրիչներ

• Կախոցի մասեր

Նավթ և գազ

• Հորատման օղակներ

• Հիդրավլիկ գլաններ

• Frac պոմպի բաղադրիչներ

• Գործիքների միացումներ

Ավիատիեզերական

• Վայրէջքի մեխանիզմի տարրեր

• Շարժիչի ամրակներ

• Աջակցող ձողեր

Մեքենաներ և գործիքավորում

• Դրոշմակալների պահոցներ

• Ճշգրիտ ջիգեր

• Կցորդիչներ

• Շարժական լիսեռներ

Այս կիրառություններից յուրաքանչյուրը նյութը ենթարկում է բարձր ձգման կամ ծռման բեռների, ինչը հոսունության լարումը դարձնում է որոշիչ նախագծային պարամետր։

4140 ընդդեմ այլ պողպատների. Հոսքի ուժի համեմատություն

Եկեք համեմատենք 4140-ի հոսունության լարվածությունը այլ լայնորեն օգտագործվող պողպատների հետ։

1045 ածխածնային պողպատ

• Հոսքի սահմանը՝ 450 – 550 ՄՊա

• Առավելություններ՝ հեշտ է մեքենայացնել և մատչելի է

• Թերություններ՝ ցածր ամրություն, հարմար չէ բարձր բեռնվածության պայմանների համար

4340 համաձուլված պողպատ

• Հոսքի սահմանը՝ 930 – 1080 ՄՊա

• Առավելություններ՝ ավելի բարձր ամրություն, ավելի լավ հոգնածության դիմադրություն

• Թերություններ՝ ավելի թանկ է, ավելի դժվար է մեքենայական մշակում կատարել, քան 4140-ը

A36 մեղմ պողպատ

• Հոսանքի սահմանը՝ ~250 ՄՊա

• Առավելություններ՝ ցածր գին, բարձր եռակցման ունակություն

• Թերություններ՝ հարմար չէ ամրություն պահանջող կառուցվածքային բաղադրիչների համար

Անժանգոտվող պողպատ 316

• Հոսանքի սահմանը՝ ~290 ՄՊա

• Առավելություններ՝ կոռոզիայի դիմացկուն

• Թերություններ՝ շատ ավելի ցածր հոսունության լարում, քան 4140-ը

Ինչպես ցույց է տրված,4140-ը առաջարկում է հավասարակշռված համադրությունամրության, կարծրության և տնտեսողության առանձնահատկությունները, ինչը այն իդեալական է դարձնում միջինից մինչև ծանր բեռներ կրող կառուցվածքային մասերի համար։

Ջերմային մշակման միջոցով բերքատվության ամրության բարելավում

At սաքիստիլ, մենք կիրառում ենք ճշգրիտ ջերմային մշակման գործընթացներ՝ 4140 պողպատի մեխանիկական հատկությունները բարելավելու համար։

Հանգստացում և կոփում

Ներառում է պողպատի տաքացումը մինչև մոտ 845°C, այնուհետև արագ սառեցումը (մարումը), որին հաջորդում է վերատաքացումը մինչև ավելի ցածր ջերմաստիճան (կոփումը): Այս գործընթացը մեծացնում է հոսունության լարումը, ամրությունը և հոգնածության դիմադրությունը:

Նորմալացում

Պողպատը տաքացնում է մինչև մոտ 870°C, որին հաջորդում է օդային սառեցումը, կատարելագործում հատիկների կառուցվածքը և բարելավում ամրությունը։

Մակերեսային կարծրացում (օրինակ՝ նիտրացում, ինդուկցիոն կարծրացում)

Այս մեթոդները մեծացնում են մակերեսի կարծրությունը՝ միաժամանակ պահպանելով միջուկի կարծրությունը, ինչն էլ ավելի է մեծացնում նյութի բեռ կրելու ունակությունը։

Այս գործընթացների նկատմամբ խիստ վերահսկողության միջոցով sakysteel-ը ապահովում է, որ պողպատի հատկությունները համապատասխանեն յուրաքանչյուր նախագծի կարիքներին։

Ինչպես ենք մենք փորձարկում հոսունության լարվածությունը sakysteel-ում

Մեր 4140 պողպատը մեխանիկական չափանիշներին համապատասխանելու համար մենք անցկացնում ենք հոսունության և ձգման փորձարկումներ՝ օգտագործելով.

• Համընդհանուր փորձարկման մեքենաներ (UTM)

• ASTM E8 / ISO 6892 փորձարկման ստանդարտներ

• EN10204 3.1 վկայագրեր

• Անկախ երրորդ կողմի ստուգում (ըստ ցանկության)

Յուրաքանչյուր խմբաքանակ ստուգվում է համապատասխանության և միջազգային նորմերին համապատասխանության համար։

Իրական աշխարհի դեպքի ուսումնասիրություն

Նավթի և գազի ոլորտի մի հաճախորդ պատվիրել է Q&T 4140 պողպատե կլոր ձողեր հորատանցքային գործիքների համար: Մենք մատակարարել ենք նյութը հետևյալի հետ միասին.

• Հոսքի ուժը՝ 1050 ՄՊա

• Տրամագծի հանդուրժողականություն՝ h9

• Մակերեսի մշակում՝ մշակված և փայլեցված

• Հավաստագրում՝ EN10204 3.1 + ուլտրաձայնային թեստ (UT մակարդակ II)

14 ամիս շահագործումից հետո բաղադրիչները մշտական ​​դեֆորմացիայի կամ խափանման որևէ նշան չէին ցուցաբերել՝ ապացուցելով, որսաքիստիլ4140 պողպատը կատարում է իր խոստումը՝ կատարելով կատարողականը։

Եզրակացություն

Որքա՞ն ուժեղ կարող է դառնալ 4140-ը ծանրաբեռնվածության տակ։Պատասխանը կախված է դրա վիճակից, բայց երբ այն պատշաճ կերպով ջերմային մշակման է ենթարկվում, այն առաջարկում էմինչև 1100 ՄՊա բարձր հոսունության սահմաններ, ինչը այն դարձնում է հզոր նյութ կառուցվածքային, մեխանիկական և ճշգրիտ կիրառությունների համար։

Անկախ նրանից, թե դուք նախագծում եք բարձր արդյունավետության լիսեռներ, բեռի կրող ամրակներ, թե հիդրավլիկ գործիքավորում,սաքիստիլձեր վստահելի աղբյուրն է հուսալի, փորձարկված և բարձր ամրության 4140 պողպատի համար։