Jakim rodzajem stali jest 4140?

Stal 4140 to popularna stal stopowa, znana ze swojej wytrzymałości, udarności i wszechstronności. Należy do rodziny stali chromowo-molibdenowych, oferując unikalne połączenie właściwości mechanicznych, które czyni ją preferowanym wyborem w zastosowaniach przemysłowych. Inżynierowie, producenci i wytwórcy powszechnie wykorzystują tę stal do produkcji różnego rodzaju elementów, od części samochodowych po komponenty maszyn.

W tym artykule SEO sakysteel przedstawia kompleksowy przeglądstal 4140, w tym jego skład chemiczny, właściwości mechaniczne, procesy obróbki cieplnej i typowe zastosowania.

Klasyfikacja stali 4140

4140 to stal niskostopowa objęta systemem klasyfikacji SAE-AISI. Znana jest również jakoAISI 4140, EN19 (w Europie), ISCM440 (w Japonii)Oznaczenie „4140” odnosi się do konkretnej zawartości stopu:

• „41” oznacza stal chromowo-molibdenową

• „40” oznacza przybliżoną zawartość węgla (0,40%)

Stal 4140 nie jest stalą nierdzewną, ponieważ nie zawiera wystarczającej ilości chromu, aby zapewnić odporność na korozję. Jest natomiast ceniona za wytrzymałość mechaniczną i twardość po obróbce cieplnej.

Skład chemiczny stali 4140

Skład chemiczny stali 4140 zapewnia jej ulepszone właściwości mechaniczne. Typowe zakresy obejmują:

• Węgiel (C):0,38% – 0,43%

• Chrom (Cr):0,80% – 1,10%

• Mangan (Mn):0,75% – 1,00%

• Molibden (Mo):0,15% – 0,25%

• Krzem (Si):0,15% – 0,35%

• Fosfor (P):≤ 0,035%

• Siarka (S):≤ 0,040%

Elementy te współdziałają, zwiększając hartowność, odporność na zużycie i ogólną trwałość, dzięki czemu 4140 jest materiałem idealnym do produkcji wymagających części mechanicznych.

Właściwości mechaniczne stali 4140

4140 oferuje imponujący zakres właściwości mechanicznych, zwłaszcza po odpowiedniej obróbce cieplnej. Należą do nich:

• Wytrzymałość na rozciąganie:Do 1100 MPa (160 ksi)

• Granica plastyczności:Około 850 MPa (123 ksi)

• Wydłużenie przy zerwaniu:Około 20%

• Twardość:Typowo 197 do 235 HB w stanie wyżarzonym, do 50 HRC po hartowaniu i odpuszczaniu

Wartości te mogą się różnić w zależności od formy stali (pręt, blacha, odkuwka) i stanu obróbki cieplnej.

Obróbka cieplna stali 4140

Obróbka cieplna to kluczowy proces, który zwiększa wydajnośćstal 4140Stal może zostać poddana następującym procesom:

1. Wyżarzanie
   Powoli schładzany z temperatury około 850°C w celu poprawy skrawalności i zmniejszenia naprężeń wewnętrznych. Rezultatem jest bardziej miękka struktura o lepszej ciągliwości.

2. Normalizowanie
   Podgrzewany do około 870°C w celu udoskonalenia struktury ziarna. Zapewnia równowagę między wytrzymałością a twardością.

3. Hartowanie i odpuszczanie
   Utwardzane poprzez podgrzanie do około 845°C i szybkie schłodzenie w oleju lub wodzie, a następnie odpuszczanie do pożądanego poziomu twardości. To znacznie zwiększa wytrzymałość i odporność na zużycie.

4. Łagodzenie stresu
   Wykonywane w temperaturze ok. 650°C w celu zminimalizowania naprężeń szczątkowych powstających podczas obróbki mechanicznej lub spawania.

W Sakysteel zapewniamystal 4140w różnych stanach obróbki cieplnej w zależności od wymagań klienta, gwarantując maksymalną wydajność w danym zastosowaniu.

Zalety stali 4140

• Wysoki stosunek wytrzymałości do masy:Idealny do zastosowań, w których ważny jest ciężar.

• Dobra odporność na zmęczenie:Wytrzymuje obciążenia cykliczne, nadaje się do przekładni i wałów.

• Doskonała hartowność:Osiąga wysoką twardość po hartowaniu.

• Obróbka skrawaniem:Łatwo obrabialne mechanicznie w warunkach wyżarzanych i normalizowanych.

• Spawalność:Można spawać po odpowiednim podgrzaniu wstępnym i obróbce po spawaniu.

Dzięki tym zaletom stal 4140 stanowi ekonomiczny wybór w przypadku wielu zastosowań inżynieryjnych narażonych na duże naprężenia.

Zastosowania stali 4140

Ze względu na swoją wytrzymałość mechaniczną i wszechstronność stal 4140 jest stosowana w wielu gałęziach przemysłu:

Przemysł motoryzacyjny

• Osie

• Wały korbowe

• Koła zębate

• Zwrotnice

Ropa i gaz

• Kołnierze wiertnicze

• Połączenia narzędziowe

• Korbowody

Lotnictwo i kosmonautyka

• Elementy podwozia

• Wały

• Części konstrukcyjne poddane dużym naprężeniom

Maszyny przemysłowe

• Sprzęgła

• Elementy kute

• Uchwyty matryc

• Wrzeciona

At sakysteel, dostarczyliśmystal 4140produkty dla klientów z tych sektorów, oferując niezawodną jakość i precyzyjne dostosowanie do indywidualnych potrzeb.

Porównanie stali 4140 z innymi stalami

Stal węglowa 4140 kontra 1045:
4140 charakteryzuje się lepszą odpornością na zużycie i większą wytrzymałością na rozciąganie dzięki dodatkom stopowym. 1045 jest tańszy, ale mniej trwały.

Stal 4140 kontra 4340:
4340 ma wyższą zawartość niklu, co zapewnia lepszą wytrzymałość i odporność na zmęczenie. 4140 jest bardziej ekonomiczny do zastosowań ogólnych.

4140 a stal nierdzewna (np. 304 lub 316):
Stale nierdzewne są odporne na korozję, lecz mają niższą wytrzymałość. Stal 4140 jest preferowana w zastosowaniach o dużym obciążeniu, gdzie nie jest narażona na działanie środowiska korozyjnego.

Formularze dostępne w sakysteel

sakysteel dostarcza stal 4140 w następujących formach produktu:

• Pręty okrągłe (walcowane na gorąco, ciągnione na zimno, łuszczone)

• Pręty płaskie i płyty

• Kute bloki i pierścienie

• Pręty i rury puste (na życzenie)

• Precyzyjne wykroje cięte na wymiar

Wszystkie produkty są dostępne zCertyfikaty EN10204 3.1oraz oferujemy usługi obróbki CNC i obróbki cieplnej.

Wniosek

4140 to wszechstronna, wysokowydajna stal stopowa, która spełnia wymagania różnorodnych, wymagających zastosowań. Połączenie wytrzymałości, udarności i opłacalności sprawia, że jest to materiał preferowany przez inżynierów mechaników i producentów na całym świecie.

Niezależnie od tego, czy potrzebujesz dostaw surowców czy gotowych komponentów,sakysteeljest Twoim zaufanym partnerem w zakresie stali stopowej 4140. Skontaktuj się z naszym zespołem technicznym już dziś, aby omówić swoje wymagania i otrzymać spersonalizowaną wycenę.