Инженерийн зураг төсөлд,стрессийг бий болгодогнь бүтцийн болон даацын эд ангиудын материалыг сонгохдоо хамгийн чухал механик шинж чанаруудын нэг юм. Энэ нь материал нь хуванцараар гажиж эхлэх цэгийг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь ачааллыг арилгасны дараа анхны хэлбэрээ буцааж өгөхгүй гэсэн үг юм. Хайлштай гангийн тухайд4140 ганнь өндөр ургацын бат бөх чанар, маш сайн механик гүйцэтгэлийн улмаас хамгийн алдартай, найдвартай сонголтуудын нэг юм.
Энэ нийтлэлээсsakysteel4140 гангийн уналтын стресс, энэ нь дулааны боловсруулалтаас хамаарч хэрхэн өөрчлөгддөг, үйлдвэрлэлийн бодит хэрэглээнд яагаад чухал болохыг гүнзгий судалдаг. Материалыг зөв сонгоход тань туслахын тулд бид үүнийг бусад нийтлэг инженерийн гантай харьцуулах болно.
4140 Steel гэж юу вэ?
4140 ган нь aхром-молибдений хайлш ганAISI-SAE системийн дагуу ангилдаг. Энэ нь хатуулаг, өндөр ядаргааны бат бөх чанар, дээд зэргийн хатууралтыг хослуулсан тул автомашин, сансар, газрын тос, байгалийн хий, машин механизмын үйлдвэрлэлийн өндөр хүчдэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тохиромжтой.
Ердийн химийн найрлагад дараахь зүйлс орно.
-
Нүүрстөрөгч: 0.38% - 0.43%
-
Chromium: 0.80% - 1.10%
-
Манган: 0.75% - 1.00%
-
Молибден: 0.15% - 0.25%
-
Цахиур: 0.15% - 0.35%
Эдгээр хайлшийн элементүүд нь гангийн стрессийн дор хэв гажилтыг эсэргүүцэх чадварыг сайжруулахын тулд маш сайн хатуулагтай байхын тулд хамтран ажилладаг.
Ургацын дарамтыг тодорхойлох
Ургацын стресс, эсвэлургацын хүч, байнгын хэв гажилт үүсэхээс өмнө материалын тэсвэрлэх хамгийн их ачаалал юм. Энэ нь уян харимхай шинж чанараас (сэргээх боломжтой) хуванцар шинж чанар (байнгын хэв гажилт) руу шилжих шилжилтийг тэмдэглэдэг. Бүтцийн болон эргэлдэх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд өндөр уналтын ачаалал нь ачаалалтай үед илүү сайн гүйцэтгэлтэй байдаг.
Ургацын дарамтыг ихэвчлэн дараах байдлаар хэмждэг.
-
МПа (мегапаскаль)
-
ksi (инч квадрат тутамд килограмм фунт)
Төрөл бүрийн нөхцөлд 4140 гангийн гарцын бат бэх
-ийн ургацын хүч4140 хайлшин гандулааны боловсруулалтын нөхцлөөс ихээхэн хамаардаг. Доорх нийтлэг нөхцөлүүд ба тэдгээрийн харгалзах ургацын стрессийн утгууд байна:
1. Нөхцөл байдал
-
Гарцын хүч: 415 – 620 МПа (60 – 90 ksi)
-
Суналтын бат бэх: 655 – 850 МПа
-
Хатуулаг: ~197 HB
Энэхүү зөөлөн төлөв нь маш сайн боловсруулах боломжийг олгодог боловч дулааны боловсруулалт хийлгүйгээр даацын хэрэглээнд тохиромжгүй.
2. Нөхцөл байдлыг хэвийн болгох
-
Гарцын хүч: 650 – 800 МПа (94 – 116 ksi)
-
Суналтын бат бэх: 850 – 1000 МПа
-
Хатуулаг: ~220 HB
Нормалжуулсан 4140 нь бүтцийн шинж чанарыг сайжруулж, дунд зэргийн бат бэхийн хэрэглээнд ашиглагддаг.
3. Бөхөгдсөн ба дарагдсан (Q&T) нөхцөл
-
Гарцын хүч: 850 - 1100 МПа (123 - 160 ksi)
-
Суналтын бат бэх: 1050 – 1250 МПа
-
Хатуулаг: 28-36 HRC
Энэ нь өндөр ургацын ачаалал шаарддаг хэрэглээний хамгийн түгээмэл нөхцөл юм. Atsakysteel, ихэнх 4140 ган бүтээгдэхүүн эрэлт хэрэгцээтэй механик шаардлагыг хангахын тулд Q&T нөхцөлд нийлүүлдэг.
Өндөр ургацын стресс яагаад чухал вэ?
Материалын уналтын стресс нь ашиглалтын явцад хэрхэн ажиллахад шууд нөлөөлдөг. 4140 гангийн хувьд өндөр уналтын бат бэх гэдэг нь:
-
Үйлчилгээний хугацаа уртдавтан ачааллын дор
-
Байнгын хэв гажилтын эсэргүүцэлбүтцийн хэсгүүдэд
-
Даацын даац сайжирсанэргэдэг болон хөдөлж буй эд ангиудад
-
Аюулгүй байдлын хязгааркран, тэнхлэг, өрмийн босоо ам зэрэг чухал хэрэглээнд
Эдгээр ашиг тус нь механик гэмтэл нь өндөр өртөгтэй зогсолт эсвэл аюулгүй байдлын эрсдэлд хүргэдэг салбаруудад маш чухал юм.
Өндөр ургацын хүч шаарддаг програмууд
4140 ган нь өндөр уналтын стрессээс шалтгаалан янз бүрийн өндөр ачаалалтай орчинд ашиглагддаг.
Автомашин
-
Тэнхлэгүүд
-
Араа босоо ам
-
Дамжуулах бүрэлдэхүүн хэсгүүд
-
Түдгэлзүүлэх хэсгүүд
Газрын тос, хий
-
Өрөмдлөгийн хүзүүвч
-
Гидравлик цилиндр
-
Frac насосны бүрэлдэхүүн хэсгүүд
-
Багажны холбоосууд
Сансар огторгуй
-
Буух арааны элементүүд
-
Хөдөлгүүрийн бэхэлгээ
-
Дэмжих саваа
Машин, багаж хэрэгсэл
-
Дугуй эзэмшигчид
-
Нарийвчлалтай бэхэлгээ
-
Холбогч
-
Тахир гол
Эдгээр хэрэглээ бүр нь материалыг өндөр суналтын болон гулзайлтын ачаалалд оруулдаг бөгөөд энэ нь гарцын стрессийг дизайны тодорхойлогч параметр болгодог.
4140 сүсэг бусад ган: гарцын бат бэхийн харьцуулалт
4140-ийн уналтын стрессийг бусад түгээмэл хэрэглэгддэг гантай харьцуулж үзье.
1045 Нүүрстөрөгчийн ган
-
Гарцын хүч: 450 – 550 МПа
-
Давуу тал: Машин хийхэд хялбар, зардал багатай
-
Сул талууд: Бага хүч чадал, ачаалал ихтэй нөхцөлд тохиромжгүй
4340 хайлшин ган
-
Гарцын хүч: 930 – 1080 МПа
-
Давуу тал: Өндөр бат бөх чанар, ядаргаанд тэсвэртэй
-
Сул талууд: 4140-ээс илүү үнэтэй, боловсруулахад хэцүү
A36 зөөлөн ган
-
Гарцын хүч: ~250 МПа
-
Давуу тал: Бага өртөгтэй, гагнах чадвар өндөр
-
Сул талууд: хүч чадал шаарддаг бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тохиромжгүй
Зэвэрдэггүй ган 316
-
Гарцын хүч: ~290 МПа
-
Давуу тал: зэврэлтэнд тэсвэртэй
-
Сул талууд: 4140-аас хамаагүй бага ургацын стресс
Зурагт үзүүлснээр,4140 нь тэнцвэртэй хольцыг санал болгодогхүч чадал, бат бөх чанар, хэмнэлттэй тул дунд болон хүнд ачаалалтай бүтцийн хэсгүүдэд тохиромжтой.
Дулааны боловсруулалтаар ургацын бат бөх чанарыг сайжруулах
At sakysteel, бид 4140 гангийн механик шинж чанарыг сайжруулахын тулд нарийн дулааны боловсруулалт хийдэг.
Бөхөөх, зөөлрүүлэх
Ганыг ~845°С хүртэл халааж, дараа нь хурдан хөргөх (бөхөөх), дараа нь бага температурт дахин халаах (тэвшүүлэх) орно. Энэ процесс нь ургацын ачаалал, хатуулаг, ядрах эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.
Хэвийн болгох
Ганыг ~870°С хүртэл халааж, дараа нь агаар хөргөж, ширхэгийн бүтцийг сайжруулж, бат бөх чанарыг сайжруулна.
Гадаргууг хатууруулах (жишээ нь, азотжуулалт, индукцийн хатуурал)
Эдгээр техник нь гадаргуугийн хатуулгийг нэмэгдүүлж, үндсэн бат бөх чанарыг хадгалж, материалын ачааг даах чадварыг улам нэмэгдүүлнэ.
Эдгээр процессыг хатуу хянаснаар sakysteel нь гангийн шинж чанар нь төсөл бүрийн хэрэгцээнд нийцэж байгааг баталгаажуулдаг.
Бид sakysteel дээр ургацын стрессийг хэрхэн шалгадаг вэ
Манай 4140 ган нь механик стандартад нийцэж байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд бид уналтын болон суналтын туршилтыг дараах байдлаар хийдэг.
-
Бүх нийтийн туршилтын машинууд (UTMs)
-
ASTM E8 / ISO 6892 туршилтын стандартууд
-
EN10204 3.1 гэрчилгээ
-
Гуравдагч талын бие даасан баталгаажуулалт (заавал биш)
Багц бүр нь олон улсын хэм хэмжээнд нийцэж байгаа эсэхийг шалгадаг.
Бодит ертөнцийн жишээ судалгаа
Газрын тос, байгалийн хийн салбарт ажилладаг нэгэн үйлчлүүлэгч цооногийн хэрэгсэлд зориулж Q&T 4140 ган дугуй баар авахыг хүссэн. Бид материалыг хүргэж өгсөн:
-
Гарцын хүч: 1050 МПа
-
Диаметрийн хүлцэл: h9
-
Гадаргуугийн өнгөлгөө: Эргүүлж, өнгөлсөн
-
Баталгаажуулалт: EN10204 3.1 + хэт авианы шинжилгээ (UT II түвшин)
14 сар ажилласны дараа эд ангиудад байнгын хэв гажилт, эвдрэлийн шинж тэмдэг илрээгүй нь үүнийг нотолж байнаsakysteel4140 ган нь гүйцэтгэлийн амлалтаа биелүүлдэг.
Дүгнэлт
4140 ачааллын дор хэр хүчтэй болох вэ?Хариулт нь түүний нөхцөл байдлаас шалтгаална-гэхдээ дулааныг зөв боловсруулахад энэ нь санал болгодог1100 МПа хүртэл ургацын хүч, энэ нь бүтэц, механик болон нарийн хэрэглээнд зориулагдсан хүчирхэг материал болгодог.
Та өндөр хүчин чадалтай босоо ам, даацын хаалт эсвэл гидравлик багажны загвар зохион бүтээж байгаа эсэхээс үл хамааран,sakysteelнайдвартай, шалгагдсан, өндөр бат бэх 4140 гангийн найдвартай эх сурвалж юм.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 7-р сарын 29