4140 เป็นเหล็กประเภทใด?

เหล็กกล้า 4140 เป็นเหล็กกล้าผสมที่ได้รับความนิยมและเป็นที่รู้จักในด้านความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความหลากหลาย เหล็กกล้าชนิดนี้จัดอยู่ในตระกูลเหล็กกล้าโครเมียม-โมลิบดีนัม มีคุณสมบัติเชิงกลที่โดดเด่นผสมผสานกันอย่างลงตัว จึงเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม วิศวกร ผู้ผลิต และผู้ผลิตต่างนิยมใช้เหล็กกล้าชนิดนี้อย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่ชิ้นส่วนยานยนต์ไปจนถึงชิ้นส่วนเครื่องจักร

ในบทความ SEO นี้ sakysteel นำเสนอภาพรวมที่ครอบคลุมของเหล็ก 4140รวมถึงองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติเชิงกล กระบวนการอบด้วยความร้อน และการใช้งานทั่วไป

การจำแนกประเภทของเหล็ก 4140

4140 เป็นเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำที่จัดอยู่ในระบบการจำแนกประเภท SAE-AISI หรือที่รู้จักกันในชื่อเอไอเอสไอ 4140, EN19 (ในยุโรป), และSCM440 (ในญี่ปุ่น). คำว่า “4140” หมายถึงเนื้อหาโลหะผสมเฉพาะ:

• “41” หมายถึงเหล็กโครเมียม-โมลิบดีนัม

• “40” หมายถึงปริมาณคาร์บอนโดยประมาณ (0.40%)

เหล็ก 4140 ไม่ถือเป็นสเตนเลสสตีล เนื่องจากไม่มีโครเมียมเพียงพอที่จะต้านทานการกัดกร่อน แต่กลับได้รับความนิยมเนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งหลังการอบชุบด้วยความร้อน

องค์ประกอบทางเคมีของเหล็ก 4140

องค์ประกอบทางเคมีของ 4140 เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น โดยทั่วไปมีช่วงดังนี้:

• คาร์บอน (C):0.38% – 0.43%

• โครเมียม (Cr):0.80% – 1.10%

• แมงกานีส (Mn):0.75% – 1.00%

• โมลิบดีนัม (Mo):0.15% – 0.25%

• ซิลิกอน (Si):0.15% – 0.35%

• ฟอสฟอรัส (P):≤ 0.035%

• กำมะถัน (S):≤ 0.040%

องค์ประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง ความทนทานต่อการสึกหรอ และความทนทานโดยรวม ทำให้ 4140 กลายเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่ต้องการความแม่นยำสูง

สมบัติเชิงกลของเหล็ก 4140

4140 มีคุณสมบัติเชิงกลที่น่าประทับใจมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการอบชุบด้วยความร้อนอย่างเหมาะสม ซึ่งรวมถึง:

• ความต้านทานแรงดึง:สูงถึง 1100 MPa (160 ksi)

• ความแข็งแรงการยอมจำนน:ประมาณ 850 MPa (123 ksi)

• การยืดตัวที่จุดขาด:ประมาณ 20%

• ความแข็ง:โดยทั่วไปจะมีค่า HRC อยู่ที่ 197 ถึง 235 ในสภาพที่ผ่านการอบอ่อน และจะสูงถึง 50 HRC หลังจากการชุบแข็งและการอบคืนตัว

ค่าเหล่านี้อาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับรูปแบบของเหล็ก (แท่ง แผ่น เหล็กหลอม) และสภาวะการอบชุบด้วยความร้อน

การอบชุบด้วยความร้อนของเหล็ก 4140

การอบชุบด้วยความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเหล็ก 4140. เหล็กสามารถผ่านกระบวนการต่างๆ ดังต่อไปนี้:

1. การอบอ่อน
   ค่อยๆ เย็นลงจากอุณหภูมิประมาณ 850°C เพื่อปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปและลดแรงเค้นภายใน ส่งผลให้โครงสร้างมีความอ่อนนุ่มขึ้นและมีความเหนียวมากขึ้น

2. การทำให้เป็นปกติ
   อบด้วยความร้อนประมาณ 870°C เพื่อปรับโครงสร้างเมล็ดข้าวให้ละเอียดยิ่งขึ้น ให้ความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียว

3. การชุบแข็งและการอบคืนตัว
   ชุบแข็งโดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 845°C แล้วทำให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็วในน้ำมันหรือน้ำ จากนั้นจึงนำไปอบคืนตัวจนได้ความแข็งตามต้องการ วิธีนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานต่อการสึกหรอได้อย่างมาก

4. การคลายเครียด
   เสร็จเรียบร้อยที่อุณหภูมิประมาณ 650°C เพื่อลดความเค้นตกค้างจากการตัดเฉือนหรือการเชื่อม

ที่ sakysteel เราให้บริการเหล็ก 4140ในสภาวะการอบด้วยความร้อนต่างๆ ตามความต้องการของลูกค้า เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งานของคุณ

ข้อดีของเหล็ก 4140

• อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง:เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องคำนึงถึงน้ำหนัก

• ทนทานต่อความเหนื่อยล้าได้ดี:ทนทานต่อการรับน้ำหนักแบบวนซ้ำ เหมาะสำหรับเฟืองและเพลา

• ความสามารถในการชุบแข็งที่ยอดเยี่ยม:มีความแข็งสูงหลังการดับ

• ความสามารถในการแปรรูป:สามารถกลึงได้ง่ายในสภาวะอบอ่อนหรือปกติ

• ความสามารถในการเชื่อม:สามารถเชื่อมได้ด้วยการอุ่นเครื่องและการบำบัดหลังการเชื่อมที่เหมาะสม

ประโยชน์เหล่านี้ทำให้เหล็ก 4140 เป็นตัวเลือกทางเศรษฐกิจสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรมที่ต้องเผชิญกับแรงกดดันสูงหลายประเภท

การใช้งานของเหล็ก 4140

เนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลและความคล่องตัว เหล็ก 4140 จึงถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท:

อุตสาหกรรมยานยนต์

• เพลา

• เพลาข้อเหวี่ยง

• เกียร์

• ข้อต่อพวงมาลัย

น้ำมันและก๊าซ

• ปลอกคอสว่าน

• ข้อต่อเครื่องมือ

• ก้านสูบ

การบินและอวกาศ

• ส่วนประกอบของล้อลงจอด

• เพลา

• ชิ้นส่วนโครงสร้างรับแรงสูง

เครื่องจักรอุตสาหกรรม

• ข้อต่อ

• ส่วนประกอบที่ปลอมแปลง

• ที่จับแม่พิมพ์

• แกนหมุน

At ซากี้สตีล, เราได้จัดหาเหล็ก 4140ผลิตภัณฑ์สำหรับลูกค้าในภาคส่วนต่างๆ เหล่านี้ โดยนำเสนอคุณภาพที่เชื่อถือได้และการปรับแต่งที่แม่นยำ

4140 เปรียบเทียบกับเหล็กชนิดอื่นอย่างไร

เหล็กกล้าคาร์บอน 4140 เทียบกับ 1045:
4140 มีความทนทานต่อการสึกหรอดีกว่าและมีความแข็งแรงแรงดึงสูงกว่าเนื่องจากองค์ประกอบโลหะผสม 1045 มีราคาถูกกว่าแต่ทนทานน้อยกว่า

เหล็ก 4140 เทียบกับ 4340:
4340 มีปริมาณนิกเกิลสูงกว่า จึงมีความเหนียวและทนทานต่อความเมื่อยล้าได้ดีกว่า 4140 คุ้มค่ากว่าสำหรับการใช้งานทั่วไป

4140 เทียบกับสแตนเลส (เช่น 304 หรือ 316):
สเตนเลสมีคุณสมบัติทนทานต่อการกัดกร่อนแต่มีความแข็งแรงต่ำกว่า 4140 เป็นที่นิยมใช้ในงานที่มีภาระสูงโดยไม่ต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

แบบฟอร์มมีอยู่ที่ sakysteel

sakysteel จัดหาเหล็ก 4140 ในรูปแบบผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้:

• เหล็กเส้นกลม (รีดร้อน, ดึงเย็น, ลอกเปลือก)

• บาร์และแผ่นแบน

• บล็อกและแหวนปลอม

• แท่งและท่อกลวง (ตามคำขอ)

• การตัดชิ้นงานตามขนาดที่แม่นยำ

สินค้าทุกชิ้นมีจำหน่ายด้วยใบรับรอง EN10204 3.1และเรายังมีบริการงานกลึง CNC และการอบชุบด้วยความร้อนอีกด้วย

บทสรุป

4140 เป็นเหล็กกล้าอัลลอยด์อเนกประสงค์ประสิทธิภาพสูงที่ตอบสนองความต้องการการใช้งานที่หลากหลาย ด้วยความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความคุ้มค่า ทำให้เป็นวัสดุที่วิศวกรเครื่องกลและผู้ผลิตทั่วโลกเลือกใช้

ไม่ว่าคุณจะต้องการจัดหาวัตถุดิบหรือส่วนประกอบสำเร็จรูปซากี้สตีลคือพันธมิตรที่เชื่อถือได้สำหรับเหล็กกล้าอัลลอยด์ 4140 ติดต่อทีมเทคนิคของเราวันนี้เพื่อปรึกษาเกี่ยวกับความต้องการของคุณและรับใบเสนอราคาที่ตรงตามความต้องการของคุณ