Инженердик долбоорлоодо,стресс беретконструкциялык же жүк көтөрүүчү компоненттер үчүн материалдарды тандоодо эң маанилүү механикалык касиеттердин бири болуп саналат. Бул материал пластикалык деформациялана баштаган чекитти аныктайт — жүк алынып салынгандан кийин ал баштапкы формасына кайтып келбейт. Ал легирленген болотторго келгенде,4140 болотанын жогорку түшүмдүүлүгү жана мыкты механикалык аткаруу үчүн абдан популярдуу жана ишенимдүү тандоолордун бири болуп саналат.
Бул макаладанsakysteel4140 болоттун түшүмдүүлүк стрессине терең сүңгүп кирет, ал жылуулук менен иштетилгенде кандайча өзгөрөт жана эмне үчүн чыныгы дүйнөдөгү өнөр жай колдонмолорунда маанилүү. Туура материал тандоого жардам берүү үчүн биз аны башка жалпы инженердик болоттор менен да салыштырабыз.
4140 Steel деген эмне?
4140 болот ахром-молибден легирленген болотAISI-SAE системасы боюнча классификацияланган. Ал катуулукту, жогорку чарчоо күчүн жана жогорку катууланууну айкалыштырат, бул аны автомобиль, аэрокосмостук, мунай жана газ жана машиналарды өндүрүүдө жогорку стресске дуушар болгон компоненттер үчүн идеалдуу кылат.
типтүү химиялык курамы камтыйт:
-
Көмүртек: 0,38% – 0,43%
-
Chromium: 0,80% – 1,10%
-
Марганец: 0,75% – 1,00%
-
Молибден: 0,15% – 0,25%
-
Кремний: 0,15% – 0,35%
Бул легирлөөчү элементтер биргелешип иштешип, болоттун стресс астында деформацияга туруштук берүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу менен бирге эң сонун бекемдигин сактайт.
Түшүмдүүлүктүн стрессин аныктоо
Түшүмдүүлүк стресс, жетүшүм күчү, туруктуу деформация пайда болгонго чейин материал туруштук бере ала турган максималдуу стресс. Ал ийкемдүү жүрүм-турумдан (калыбына келүүчү) пластикалык жүрүм-турумга (туруктуу деформация) өтүүнү белгилейт. Структуралык жана айлануучу компоненттер үчүн, жогорку түшүмдүүлүк стресс жүк астында жакшыраак иштөөнү билдирет.
Түшүмдүүлүктүн стресси көбүнчө төмөнкүчө өлчөнөт:
-
МПа (мегапаскаль)
-
ksi (квадрат дюйм үчүн килограмм фунт)
Ар кандай шарттарда 4140 болоттун кирешелүүлүгү
түшүмдүүлүк күчү4140 эритме болотанын жылуулук менен дарылоо абалына олуттуу көз каранды. Төмөндө жалпы шарттар жана аларга тиешелүү түшүмдүү стресс маанилери келтирилген:
1. Ашыкча шарт
-
Чыгымдуулугу: 415 – 620 МПа (60 – 90 ksi)
-
Тартууга бекемдиги: 655 – 850 МПа
-
Катуулугу: ~197 HB
Бул жумшак абал мыкты иштетүүгө мүмкүндүк берет, бирок андан ары жылуулук менен дарылоосуз жүк көтөрүүчү колдонмолор үчүн идеалдуу эмес.
2. Нормалдаштырылган абал
-
Чыгымдуулугу: 650 – 800 МПа (94 – 116 ksi)
-
Тартууга күч: 850 – 1000 МПа
-
Катуулугу: ~220 HB
Нормалдаштырылган 4140 структуралык касиеттерин жакшыртат жана орточо күч колдонуу үчүн колдонулат.
3. Өчүрүлгөн жана катууланган (Q&T) абалы
-
Чыгымдуулугу: 850 – 1100 МПа (123 – 160 ksi)
-
Тартууга күчү: 1050 – 1250 МПа
-
Катуулугу: 28 – 36 HRC
Бул жогорку түшүмдүүлүк стрессти талап кылган колдонмолор үчүн эң кеңири таралган шарт. Атsakysteel, көпчүлүк 4140 болоттон жасалган буюмдар талап кылынган механикалык талаптарга жооп берүү үчүн Q & T абалында жеткирилет.
Эмне үчүн жогорку түшүм стресс маанилүү
Материалдын түшүү стресси анын кызматта өзүн кандай алып жүргөнүнө түздөн-түз таасир этет. 4140 болот үчүн, жогорку кирешелүүлүгүн билдирет:
-
Узак кызмат мөөнөтүкайталанма жүктөө астында
-
Туруктуу деформацияга туруштук берүүструктуралык бөлүктөрүндө
-
Жакшыртылган жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгүайлануучу жана кыймылдуу тетиктерде
-
Коопсуздук маржакрандар, октор жана бургулоо шахталары сыяктуу маанилүү колдонмолордо
Бул артыкчылыктар механикалык бузулуу кымбат токтоп калууга же коопсуздук коркунучуна алып келиши мүмкүн болгон тармактарда өтө маанилүү.
Жогорку түшүмдүүлүктү талап кылган колдонмолор
Улам, анын жогорку кирешелүүлүгү стресс, 4140 болот ар кандай жогорку жүк чөйрөдө колдонулат:
Автоунаа
-
Ось
-
Тиштүү валдар
-
Трансмиссия компоненттери
-
Асма бөлүктөрү
Мунай жана газ
-
Бургулоо жакасы
-
Гидравликалык цилиндрлер
-
Frac насос компоненттери
-
Аспап түйүндөрү
Аэрокосмикалык
-
Шасси элементтери
-
Мотор бекиткичтери
-
Колдоо таякчалары
Машиналар жана аспаптар
-
Калып кармагычтар
-
Тактык жабдыктар
-
Муфталар
-
Crankshafts
Бул колдонмолордун ар бири материалды жогорку чыңалуу же ийилүүчү жүктөргө дуушар кылып, кирешелүүлүк стрессин аныктоочу дизайн параметрине айлантат.
4140 жана башка болоттор: Кирешелүүлүгүн салыштыруу
Келгиле, 4140 кирешелүүлүгүн башка кеңири колдонулган болоттор менен салыштырып көрөлү:
1045 Көмүртек болот
-
Чыгымдуулугу: 450 – 550 МПа
-
Артыкчылыктары: иштетүү оңой жана үнөмдүү
-
Жаман жактары: Төмөнкү күч, жогорку жүктөө шарттарына ылайыктуу эмес
4340 эритме болот
-
Чыгымдуулугу: 930 – 1080 МПа
-
Артыкчылыктары: Жогорку катуулугу, жакшы чарчоо каршылык
-
Жаман жактары: 4140ка караганда кымбатыраак, иштетүү кыйыныраак
A36 жумшак болот
-
Чыгымдуулугу: ~250 МПа
-
Артыкчылыктары: арзан баада, жогорку ширетүү
-
Жаман жактары: Күчтү талап кылган структуралык компоненттерге ылайыктуу эмес
Дат баспас болот 316
-
Чыгымдуулугу: ~290 МПа
-
Артыкчылыктары: Коррозияга туруктуу
-
Жаман жактары: 4140ка караганда бир топ төмөн түшүмдүүлүк
Көрсөтүлгөндөй,4140 тең салмактуу аралашууну сунуш кылаткүчү, бышыктыгы жана үнөмдүүлүгү, аны орточо жана оор жүктөрү бар структуралык бөлүктөр үчүн идеалдуу кылат.
Жылуулук менен дарылоо менен түшүмдүүлүктү жогорулатуу
At sakysteel, биз 4140 болоттун механикалык касиеттерин жогорулатуу үчүн так жылуулук иштетүү процесстерин колдонобуз:
Өчүрүү жана чыңдоо
Болотту ~845°Cге чейин ысытууну жана андан кийин тез муздатууну (өчүрүү), андан кийин төмөнкү температурага чейин кайра ысытууну (мыктыруу) камтыйт. Бул процесс түшүмдүн стрессин, катуулугун жана чарчоого каршылыгын жогорулатат.
Нормалдаштыруу
Болотту ~870°Cге чейин ысытат, андан кийин аба муздатуу, дан түзүмүн тазалоо жана күчтү жогорулатуу.
Беттик катуулануу (мисалы, азоттоо, индукциялык катаалдаштыруу)
Бул ыкмалар беттин катуулугун жогорулатып, өзөктүн бекемдигин сактап, материалдын жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгүн андан ары жогорулатат.
Бул процесстерге катуу көзөмөл менен, sakysteel болоттун касиеттери ар бир долбоордун муктаждыктарына дал келүүсүн камсыздайт.
Sakysteelде кирешелүүлүктүн стрессин кантип сынайбыз
Биздин 4140 болоттун механикалык стандарттарга жооп беришин камсыз кылуу үчүн, биз түшүмдүүлүк жана чыңалуу сыноолорун жүргүзөбүз:
-
Универсалдуу сыноо машиналары (UTMs)
-
ASTM E8 / ISO 6892 сыноо стандарттары
-
EN10204 3.1 сертификаттары
-
Үчүнчү тараптын көз карандысыз текшерүүсү (милдеттүү эмес)
Ар бир партия ырааттуулугу жана эл аралык нормаларга шайкештиги текшерилет.
Чыныгы дүйнө окуясын изилдөө
Мунай жана газ тармагындагы кардар скважина куралдары үчүн Q&T 4140 болоттон тегерек тилкелерин сураган. Биз материалды жеткирип бердик:
-
Чыгымдуулугу: 1050 МПа
-
Диаметри Толеранттуулук: h9
-
Беттик бүтүрүү: Айланган жана жылмаланган
-
Тастыктоо: EN10204 3.1 + УЗИ тести (UT деңгээл II)
14 ай кызмат кылгандан кийин, компоненттер туруктуу деформациянын же бузулуунун белгилерин көрсөткөн эмес — мунун далилиsakysteel4140 болот, анын аткаруу убадасын аткарат.
Корутунду
4140 жүк астында канчалык күчтүү болот?Жооп анын абалына жараша болот, бирок жылуулук туура иштетилгенде, ал сунуш кылаткирешелүүлүгү 1100 МПа чейин, аны структуралык, механикалык жана тактыктагы колдонмолор үчүн күчтүү материал кылуу.
Сиз жогорку өндүрүмдүүлүктөгү валдарды, жүк көтөрүүчү кронштейндерди же гидравликалык шаймандарды иштеп жатасызбы,sakysteelишенимдүү, сыналган жана жогорку бекем 4140 болот үчүн ишенимдүү булагы болуп саналат.
Посттун убактысы: 29-июль 2025-жыл