เมื่อต้องเลือกเหล็กอัลลอยด์ที่เหมาะกับการใช้งานทางกล อวกาศ หรืออุตสาหกรรม มักจะเลือกชื่อสามชื่อนี้เป็นหลัก4140, 4130, และ4340เหล็กกล้าผสมโครเมียม-โมลิบดีนัมต่ำเหล่านี้มีชื่อเสียงในด้านความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความสามารถในการตัดเฉือน แต่คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าเหล็กกล้าชนิดใดเหมาะกับโครงการของคุณ?
ในคู่มือที่ครอบคลุมนี้ เราจะเปรียบเทียบเหล็กเส้น 4140 เทียบกับ 4130 เทียบกับ 4340ครอบคลุมถึงตัวชี้วัดสำคัญต่างๆ เช่น องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติเชิงกล ความแข็ง ความสามารถในการเชื่อม การอบชุบด้วยความร้อน และความเหมาะสมในการใช้งาน ช่วยให้วิศวกร ผู้ผลิต และผู้ซื้อสามารถตัดสินใจเลือกวัสดุอย่างรอบรู้
1. บทนำเกี่ยวกับเหล็กเส้น 4140, 4130 และ 4340
1.1 เหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำคืออะไร?
เหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำคือเหล็กกล้าคาร์บอนที่ประกอบด้วยธาตุอัลลอยด์ปริมาณเล็กน้อย เช่น โครเมียม (Cr) โมลิบดีนัม (Mo) และนิกเกิล (Ni) เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเฉพาะ
1.2 ภาพรวมของแต่ละเกรด
-
เหล็ก 4140:เหล็กกล้าอเนกประสงค์ที่มีความแข็งแรงและความแข็งเป็นเลิศ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำเครื่องมือ ชิ้นส่วนยานยนต์ และวิศวกรรมทั่วไป
-
เหล็ก 4130:ขึ้นชื่อในเรื่องความเหนียวและความสามารถในการเชื่อมสูง มักใช้ในอุตสาหกรรมการบินและมอเตอร์สปอร์ต
-
เหล็ก 4340:โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัมที่มีความแข็งแรงและทนต่อความเมื่อยล้าสูงมาก เป็นที่นิยมสำหรับอุตสาหกรรมอวกาศและงานหนัก
2. การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี
| องค์ประกอบ | 4130 (%) | 4140 (%) | 4340 (%) |
|---|---|---|---|
| คาร์บอน (C) | 0.28 – 0.33 | 0.38 – 0.43 | 0.38 – 0.43 |
| แมงกานีส (Mn) | 0.40 – 0.60 | 0.75 – 1.00 | 0.60 – 0.80 |
| โครเมียม (Cr) | 0.80 – 1.10 | 0.80 – 1.10 | 0.70 – 0.90 |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 0.15 – 0.25 | 0.15 – 0.25 | 0.20 – 0.30 |
| นิกเกิล (Ni) | - | - | 1.65 – 2.00 |
| ซิลิกอน (Si) | 0.15 – 0.35 | 0.15 – 0.30 | 0.15 – 0.30 |
หมายเหตุสำคัญ:
-
4340ได้เพิ่มนิกเกิลทำให้มีความทนทานและทนต่อความเมื่อยล้ามากขึ้น
-
4130มีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า ปรับปรุงความสามารถในการเชื่อม.
-
4140มีคาร์บอนและแมงกานีสสูง ส่งเสริมความแข็งและความแข็งแกร่ง.
3. การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกล
| คุณสมบัติ | เหล็ก 4130 | เหล็ก 4140 | เหล็ก 4340 |
|---|---|---|---|
| ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) | 670 – 850 | 850 – 1000 | 930 – 1080 |
| ความแข็งแรงการยืดหยุ่น (MPa) | 460 – 560 | 655 – 785 | 745 – 860 |
| การยืดตัว (%) | 20 – 25 | 20 – 25 | 16 – 20 |
| ความแข็ง (HRC) | 18 – 25 | 28 – 32 | 28 – 45 |
| ความเหนียวต่อแรงกระแทก (J) | สูง | ปานกลาง | สูงมาก |
4. การอบชุบด้วยความร้อนและการชุบแข็ง
4130
-
การทำให้เป็นปกติ: 870–900°C
-
การแข็งตัว: ดับน้ำมันจาก 870°C
-
การอบชุบ: 480–650°C
-
ดีที่สุดสำหรับ: แอปพลิเคชันที่ต้องการความสามารถในการเชื่อมและความเหนียว
4140
-
การแข็งตัว:การดับน้ำมันจาก 840–875°C
-
การอบชุบ: 540–680°C
-
ความสามารถในการชุบแข็ง:ยอดเยี่ยม — สามารถชุบแข็งได้ลึกยิ่งขึ้น
-
ดีที่สุดสำหรับ: เพลาแรงสูง เฟือง เพลาข้อเหวี่ยง
4340
-
การแข็งตัว:การดับด้วยน้ำมันหรือโพลีเมอร์จาก 830–870°C
-
การอบชุบ: 400–600°C
-
เด่น: คงความแข็งแกร่งแม้ผ่านการชุบแข็งอย่างล้ำลึก
-
ดีที่สุดสำหรับ: ส่วนประกอบระบบขับเคลื่อนสำหรับงานหนักสำหรับล้อลงจอดเครื่องบิน
5. ความสามารถในการเชื่อมและการตัดเฉือน
| คุณสมบัติ | 4130 | 4140 | 4340 |
|---|---|---|---|
| ความสามารถในการเชื่อม | ยอดเยี่ยม | ยุติธรรมสู่ความดี | ยุติธรรม |
| ความสามารถในการแปรรูป | ดี | ดี | ปานกลาง |
| การอุ่นเครื่องล่วงหน้า | แนะนำสำหรับส่วนหนา (>12มม.) | ||
| การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม | แนะนำสำหรับ 4140 และ 4340 เพื่อลดความเครียดและการแตกร้าว |
4130โดดเด่นด้วยความสามารถในการเชื่อม TIG/MIG ได้อย่างง่ายดายโดยไม่เกิดรอยแตกร้าวมากเกินไป เหมาะสำหรับโครงสร้างท่อ เช่น โรลเคจ หรือโครงเครื่องบิน
6. การประยุกต์ใช้ตามอุตสาหกรรม
6.1 การใช้งานเหล็ก 4130
-
ท่อส่งอากาศและอวกาศ
-
เฟรมแข่งและโรลเคจ
-
เฟรมมอเตอร์ไซค์
-
ตัวรับอาวุธปืน
6.2 4140 การใช้งานเหล็ก
-
ที่จับเครื่องมือ
-
เพลาข้อเหวี่ยง
-
เกียร์
-
เพลาและเพลาขับ
6.3 4340 การใช้งานเหล็ก
-
ระบบลงจอดเครื่องบิน
-
สลักเกลียวและตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูง
-
ส่วนประกอบเครื่องจักรกลหนัก
-
เพลาของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ
7. การพิจารณาต้นทุน
| ระดับ | ต้นทุนสัมพันธ์ | ความพร้อมใช้งาน |
|---|---|---|
| 4130 | ต่ำ | สูง |
| 4140 | ปานกลาง | สูง |
| 4340 | สูง | ปานกลาง |
เนื่องจากมันปริมาณนิกเกิล, 4340 แพงที่สุดอย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพในการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงมักจะคุ้มค่ากับต้นทุน
8. มาตรฐานและการกำหนดมาตรฐานสากล
| เกรดเหล็ก | เอสทีเอ็ม | เอสเออี | EN/DIN | เจไอเอส |
|---|---|---|---|---|
| 4130 | A29/A519 | 4130 | 25CrMo4 | SCM430 |
| 4140 | A29/A322 | 4140 | 42CrMo4 | SCM440 |
| 4340 | A29/A322 | 4340 | 34CrNiMo6 | ส.ส.ม.439 |
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าซัพพลายเออร์เหล็กของคุณมีใบรับรองการทดสอบโรงงานที่เป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่นเอสทีเอ็ม เอ29, EN 10250, หรือJIS G4053.
9. วิธีการเลือกเหล็กเส้นที่เหมาะสม
| ความต้องการ | เกรดที่แนะนำ |
|---|---|
| ความสามารถในการเชื่อมที่ดีที่สุด | 4130 |
| สมดุลที่ดีที่สุดระหว่างความแข็งแกร่งและต้นทุน | 4140 |
| ความเหนียวและความแข็งแรงทนทานสูงสุด | 4340 |
| ทนทานต่อการสึกหรอสูง | 4340 หรือชุบแข็ง 4140 |
| การบินและอวกาศหรือยานยนต์ | 4340 |
| วิศวกรรมศาสตร์ทั่วไป | 4140 |
10. บทสรุป
ในการแข่งขันของเหล็กเส้น 4140 เทียบกับ 4130 เทียบกับ 4340ไม่มีผู้ชนะแบบเดียวที่เหมาะกับทุกคน — ทางเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับคุณประสิทธิภาพ ความแข็งแกร่ง ต้นทุน และข้อกำหนดในการเชื่อม.
-
เลือก4130หากคุณต้องการความสามารถในการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมและความแข็งแรงปานกลาง
-
ไปด้วย4140สำหรับตัวเลือกที่มีความแข็งแรงสูง คุ้มค่า เหมาะสำหรับเพลาและเฟือง
-
เลือก4340เมื่อความเหนียว ความทนทานต่อความล้า และความต้านทานแรงกระแทกเป็นสิ่งสำคัญ
เวลาโพสต์: 24 ก.ค. 2568