AISI 4340acerés un acer de carboni mitjà i baix aliatge conegut per la seva duresa i resistència en seccions relativament grans. AISI 4340 també és un tipus d'acers de níquel crom molibdè. L'acer d'aliatge 4340 es subministra generalment endurit i temperat en el rang de tracció de 930 a 1080 Mpa. Els acers 4340 pretemprats i temperats es poden endurir a la superfície per enduriment a la flama o per inducció i per nitruració. L'acer 4340 té una bona resistència als cops i als impactes, així com resistència al desgast i a l'abrasió en estat endurit. Les propietats de l'acer AISI 4340 ofereixen una bona ductilitat en estat de recuit, permetent-lo doblegar o formar. La soldadura per fusió i resistència també és possible amb el nostre acer d'aliatge 4340. El material ASTM 4340 s'utilitza sovint quan altres acers aliats no tenen la templabilitat per donar la resistència requerida. Per a peces molt estressades és una excel·lent opció. L'acer d'aliatge AISI 4340 també es pot mecanitzar amb tots els mètodes habituals.
A causa de la disponibilitat, l'acer de grau ASTM 4340 sovint es substitueix per les normes europees 817M40/EN24 i 1.6511/36CrNiMo4 o acer SNCM439 basat en Japó. Teniu les dades detallades de l'acer 4340 a continuació.
1. Gamma de subministrament d'acer d'aliatge AISI 4340
Barra rodona d'acer 4340: diàmetre 8 mm - 3000 mm (*Dia30-240mm en estoc en estat recuit, enviament immediat)
Placa d'acer 4340: gruix 10 mm - 1500 mm x amplada 200 mm - 3000 mm
Quadrat d'acer 4340: 20 mm - 500 mm
Acabat superficial: Negre, mecanitzat en brut, tornejat o segons els requisits donats.
2. Especificació d'acer AISI 4340 i normes rellevants
País | EUA | Gran Bretanya | Gran Bretanya | Japó |
Estàndard | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
Graus | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM 439/SNCM8 |
3. Composició química d'acers i equivalents ASTM 4340
Estàndard | Grau | C | Mn | P | S | Si | Ni | Cr | Mo |
ASTM A29 | 4340 | 0.38-0.43 | 0.60-0.80 | 0.035 | 0.040 | 0.15-0.35 | 1.65-2.00 | 0.70-0.90 | 0.20-0.30 |
EN 10250 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
0.32-0.40 | 0.50-0.80 | 0.035 | 0.035 | ≦0.40 | 0.90-1.20 | 0.90-1.2 | 0.15-0.30 |
BS 970 | EN24/817M40 | 0.36-0.44 | 0.45-0.70 | 0.035 | 0.040 | 0.1-0.40 | 1.3-1.7 | 1.00-1.40 | 0.20-0.35 |
JIS G4103 | SNCM 439/SNCM8 | 0.36-0.43 | 0.60-0.90 | 0.030 | 0.030 | 0.15-0.35 | 1.60-2.00 | 0.60-1.00 | 0.15-0.30 |
4. Propietats mecàniques d'acer d'aliatge AISI 4340
Propietats mecàniques
(Estat de tractament tèrmic) |
Condició | Secció de sentència mm |
Resistència a la tracció MPa | Límit de rendiment MPa |
Elong. % |
Impacte Izod J |
Brinell Duresa |
T | 250 | 850-1000 | 635 | 13 | 40 | 248-302 | |
T | 150 | 850-1000 | 665 | 13 | 54 | 248-302 | |
U | 100 | 930-1080 | 740 | 12 | 47 | 269-331 | |
V | 63 | 1000-1150 | 835 | 12 | 47 | 293-352 | |
W | 30 | 1080-1230 | 925 | 11 | 41 | 311-375 | |
X | 30 | 1150-1300 | 1005 | 10 | 34 | 341-401 | |
Y | 30 | 1230-1380 | 1080 | 10 | 24 | 363-429 | |
Z | 30 | 1555- | 1125 | 5 | 10 | 444- |
Propietats tèrmiques
Propietats | mètrica | Imperial |
Coeficient d'expansió tèrmica (20 °C/68 °F, mostra endurida amb oli, temperat a 600 °C (1110 °F) | 12,3 µm/m °C | 6,83 µin/in°F |
Conductivitat tèrmica (acer típic) | 44,5 W/mK | 309 BTU en/h.ft².°F |
5. Forja d'acer d'aliatge 4340
Preescalfeu primer l'acer 4340, escalfeu fins a 1150 °C - 1200 °C màxim per a la forja, manteniu-ho fins que la temperatura sigui uniforme en tota la secció.
No forjar per sota dels 850 °C. 4340 té bones característiques de forja, però cal tenir cura en refredar-se, ja que l'acer mostra susceptibilitat a l'esquerdament. Després de l'operació de forja, la peça de treball s'ha de refredar el més lentament possible. I es recomana refredar-se amb sorra o calç seca, etc.
6. Tractament tèrmic de grau d'acer AISI 4340
Per a l'acer pretemprat, l'alleujament de l'estrès s'aconsegueix escalfant l'acer 4340 a entre 500 i 550 °C. Escalfeu a 600 °C - 650 °C, manteniu-ho fins que la temperatura sigui uniforme a tota la secció, deixeu-ho en remull durant 1 hora per secció de 25 mm i refredeu-lo amb aire tranquil.
Es pot fer un recuit complet a 844 °C (1550 F) seguit d'un refredament controlat (forn) a una velocitat no superior a 10 °C (50 F) per hora fins a 315 °C (600 F). A partir de 315 °C 600 F es pot refrigerar per aire.
L'acer d'aliatge AISI 4340 ha d'estar en condicions de tractament tèrmic o normalitzat i tractat tèrmicament abans del temperat. La temperatura de temperat depèn del nivell de força desitjat. Per a nivells de força en el rang de 260 – 280 ksi, temperament a 232 °C (450 F). Per a la força en el rang de 125 – 200 ksi, temperat a 510 °C (950 F). I no tempereu els acers 4340 si es troben en el rang de resistència de 220 a 260 ksi, ja que el tremp pot provocar una degradació de la resistència a l'impacte per a aquest nivell de resistència.
Si és possible, s'ha d'evitar el tremp entre 250 °C i 450 °C a causa de la fragilitat del tremp.
Com s'ha esmentat anteriorment, les barres o plaques d'acer 4340 pre-temprat i temperat es poden endurir a la superfície encara més mitjançant mètodes d'enduriment a la flama o per inducció, donant lloc a una duresa superior a Rc 50. Les peces d'acer AISI 4340 s'han d'escalfar tan aviat com sigui possible per l'interval de temperatures austenítiques (830 °C – 860 °C) i la profunditat requerida de la caixa seguida d'un apagat immediat amb oli o aigua, depenent de la duresa requerida, la mida de la peça/forma i les disposicions d'extinció.
Després de l'extinció a mà calenta, el temperat a 150 °C – 200 °C reduirà les tensions en el cas amb un efecte mínim sobre la seva duresa.
Primer s'ha d'eliminar tot el material de la superfície descarburat per garantir els millors resultats.
L'acer d'aliatge 4340 endurit i temperat també es pot nitrurar, donant una duresa superficial de fins a Rc 60. Escalfar a 500 °C – 530 °C i mantenir durant el temps suficient (de 10 a 60 hores) per desenvolupar la profunditat de la caixa. La nitruració ha d'anar seguida d'un refredament lent (sense extinció) reduint el problema de la distorsió. Per tant, els materials nitrurats de grau 4340 es poden mecanitzar a una mida gairebé final, deixant només un petit marge de mòlta. La resistència a la tracció del nucli de material d'acer 4340 normalment no es veu afectada, ja que el rang de temperatura de nitruració és generalment per sota de la temperatura de temperat original emprada.
La duresa superficial assolible és de 600 a 650HV.
7. Maquinabilitat
El mecanitzat es fa millor amb l'acer aliat 4340 en condicions de recuit o normalitzat i temperat. Es pot mecanitzar fàcilment per tots els mètodes convencionals, com ara serrat, tornejat, trepat, etc. No obstant això, en condicions d'alta resistència de 200 ksi o més, la mecanització només és del 25% al 10% de la de l'aliatge en estat de recuit.
8. Soldadura
No es recomana la soldadura de l'acer 4340 a l'estat endurit i temperat (com es subministra normalment), i s'ha d'evitar si és possible, a causa del perill d'esquerdament, ja que les propietats mecàniques es veuran alterades dins de la zona afectada per la calor de la soldadura.
Si cal fer la soldadura, preescalfeu-la entre 200 i 300 °C i mantingueu-la durant la soldadura. Immediatament després de la soldadura, alleujar l'estrès entre 550 i 650 °C, abans de l'enduriment i el tremp.
Si és realment necessària la soldadura en condicions d'enduriment i temperat, la peça de treball, immediatament en refredar-se a la mà calenta, s'hauria d'alleujar, si és possible, l'estrès a 15 °C per sota de la temperatura de temperat original.
9. Aplicació de l'acer 4340
L'acer AISI 4340 s'utilitza a la majoria dels sectors de la indústria per a aplicacions que requereixen una resistència a la tracció//el rendiment superior a la que pot proporcionar l'acer 4140.
Algunes aplicacions típiques com ara:
Gnee Steel és un dels principals proveïdors d'acer AISI 4340 per a la vostra aplicació diferent com l'anterior. I també subministrem acers 4140 i acers 4130. Contacta amb mi i fes-me saber les teves peticions en qualsevol moment.