AISI 4340teraseston keskmise süsinikusisaldusega madala legeeritud teras, mis on tuntud oma sitkuse ja tugevuse poolest suhteliselt suurtes osades. AISI 4340 on ka üks nikkel-kroom-molübdeenterastest. 4340 legeerterast tarnitakse üldiselt karastatud ja karastatud tõmbevahemikus 930–1080 MPa. Eelkarastatud ja karastatud 4340 teraseid saab täiendavalt pindkarastada leek- või induktsioonkarastamise ja nitriidiga. Terasel 4340 on karastatud olekus hea põrutus- ja löögikindlus ning kulumis- ja kulumiskindlus. AISI 4340 terase omadused pakuvad lõõmutatud olekus head elastsust, võimaldades seda painutada või vormida. Sulamis- ja takistuskeevitus on võimalik ka meie 4340 legeerterase abil. ASTM 4340 materjali kasutatakse sageli seal, kus muud legeerterased ei ole vajaliku tugevuse saavutamiseks piisavalt karastatud. Suure pingega osade jaoks on see suurepärane valik. AISI 4340 legeerterast saab töödelda ka kõigi tavapäraste meetoditega.
Saadavuse tõttu asendatakse ASTM 4340 klassi teras sageli Euroopa standardite 817M40/EN24 ja 1.6511/36CrNiMo4 või Jaapani SNCM439 terasega. Allpool on üksikasjalikud andmed terase 4340 kohta.
1. AISI Alloy 4340 terase tarnevalik
4340 terasest ümarlatt: läbimõõt 8mm – 3000mm (*Dia30-240mm laos lõõmutatud olekus, kohene saatmine)
4340 terasplaat: paksus 10–1500 mm x laius 200–3000 mm
4340 terase klassi ruut: 20–500 mm
Pinnaviimistlus: must, töötlemata töödeldud, treitud või vastavalt antud nõuetele.
2. AISI 4340 terase spetsifikatsioonid ja asjakohased standardid
Riik | USA | Suurbritannia | Suurbritannia | Jaapan |
Standard | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
Hinded | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM 439/SNCM8 |
3. ASTM 4340 teraste ja ekvivalentide keemiline koostis
Standard | Hinne | C | Mn | P | S | Si | Ni | Kr | 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. AISI sulami 4340 terase mehaanilised omadused
Mehaanilised omadused
(Kuumtöödeldud seisund) |
Seisund | Otsuse osa mm |
Tõmbetugevus MPa | Saagikuse tugevus MPa |
Pikk. % |
Izod Impact J |
Brinell Kõvadus |
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- |
Termilised omadused
Omadused | Mõõdik | Keiserlik |
Soojuspaisumise koefitsient (20°C/68°F, proovikeha õliga karastatud, temperatuur 600°C (1110°F) | 12,3 um/m°C | 6,83 µin°F |
Soojusjuhtivus (tavaline teras) | 44,5 W/mK | 309 BTU in/hr.ft².°F |
5. 4340 legeerterase sepistamine
Eelsoojendage terast 4340, sepistamiseks kuni 1150°C – maksimaalselt 1200°C, hoidke, kuni temperatuur on kogu sektsiooni ulatuses ühtlane.
Ärge sepistage temperatuuril alla 850 °C. 4340-l on head sepistamisomadused, kuid jahutamisel tuleb olla ettevaatlik, kuna teras on vastuvõtlik pragunemisele. Pärast sepistamist tuleb töödeldavat detaili võimalikult aeglaselt jahutada. Ja soovitatav on jahutamine liivas või kuivas lubjas jne.
6. AISI 4340 terasest kuumtöötlus
Eelkarastatud terase puhul saavutatakse pinge leevendamine terase 4340 kuumutamisel temperatuurini 500 kuni 550 °C. Kuumutage temperatuurini 600 °C – 650 °C, hoidke, kuni temperatuur on kogu sektsiooni ulatuses ühtlane, leotage 1 tund 25 mm sektsiooni kohta ja jahutage vaikses õhus.
Täieliku lõõmutamise võib läbi viia temperatuuril 844 °C (1550 F), millele järgneb kontrollitud (ahju) jahutamine kiirusega mitte kiiremini kui 10 °C (50 F) tunnis kuni temperatuurini 315 °C (600 F). Alates 315 °C 600 F võib see olla õhkjahutusega.
AISI 4340 legeerteras peab olema enne karastamist kuumtöödeldud või normaliseeritud ja kuumtöödeldud. Karastustemperatuur sõltub soovitud tugevusastmest. Tugevustasemete jaoks temperatuurivahemikus 260–280 ksi temperatuuril 232 °C (450 F). Tugevuse tagamiseks temperatuurivahemikus 125–200 ksi temperatuuril 510 °C (950 F). Ja ärge karastage teraseid 4340, kui see on tugevusvahemikus 220–260 ksi, kuna karastamine võib selle tugevustaseme korral põhjustada löögikindluse halvenemist.
Temperatuuri rabeduse tõttu tuleks võimalusel vältida karastamist vahemikus 250 °C – 450 °C.
Nagu eespool mainitud, saab eelkarastatud ja karastatud 4340 terasvardaid või -plaate täiendavalt pinda karastada kas leek- või induktsioonkarastusmeetodil, mille tulemuseks on korpuse kõvadus üle Rc 50. AISI 4340 terasosi tuleks võimalikult kiiresti soojendada, et austeniitse temperatuurivahemik (830 °C – 860 °C) ja nõutav korpuse sügavus, millele järgneb kohene õli- või veekarastamine, olenevalt nõutavast kõvadusest, tooriku suurusest/kujust ja karastuskorraldusest.
Pärast käsitsi soojendamist karastamine 150°C – 200°C vähendab korpuse pingeid, mõjutades selle kõvadust minimaalselt.
Parimate tulemuste tagamiseks tuleb esmalt eemaldada kogu dekarboniseeritud pinnamaterjal.
Karastatud ja karastatud 4340 legeerterast saab ka nitridida, andes pinna kõvaduseks kuni Rc 60. Kuumutage temperatuurini 500°C – 530°C ja hoidke piisavalt kaua (10 kuni 60 tundi), et korpuse sügavust arendada. Nitreerimisele peaks järgnema aeglane jahutamine (ilma summutamiseta), mis vähendab moonutuste probleemi. Nitreeritud klassi 4340 materjale saab seetõttu töödelda peaaegu lõpliku suuruseni, jättes ainult väikese lihvimisvaru. Terasest 4340 valmistatud südamiku tõmbetugevust tavaliselt ei mõjutata, kuna nitridimistemperatuuri vahemik on üldiselt madalam algsest kasutatud karastamistemperatuurist.
Pinna kõvadus on 600 kuni 650 HV.
7. Töödeldavus
Mehaaniline töötlemine on kõige parem teha legeerterasega 4340 lõõmutatud või normaliseeritud ja karastatud olekus. Seda saab hõlpsasti töödelda kõigi tavapäraste meetoditega, nagu saagimine, treimine, puurimine jne. Kuid 200 ksi või suurema tugevuse tingimustes on töödeldavus ainult 25% kuni 10% sulami omast lõõmutatud olekus.
8. Keevitamine
Terase 4340 keevitamine karastatud ja karastatud olekus (nagu tavaliselt tarnitakse) ei ole soovitatav ja seda tuleks võimalusel vältida, kuna tekib karastuspragude oht, kuna keevisõmbluse mehaanilised omadused muutuvad kuumusest mõjutatud tsoonis.
Kui keevitamine tuleb läbi viia, eelsoojendage see temperatuurini 200–300 °C ja hoidke seda keevitamise ajal. Vahetult pärast keevitamist vabastage pinge 550 kuni 650 °C juures, enne kõvenemist ja karastamist.
Kui karastatud ja karastatud olekus keevitamine on tõesti vajalik, siis tuleb töödeldaval detailil kohe pärast käesoojaks jahtumist võimaluse korral pinget leevendada 15 °C algsest karastustemperatuurist madalamal.
9. Terase 4340 pealekandmine
AISI 4340 terast kasutatakse enamikus tööstussektorites rakendustes, mis nõuavad suuremat tõmbetugevust kui 4140 teras suudab pakkuda.
Mõned tüüpilised rakendused, näiteks:
Gnee Steel on üks juhtivaid AISI 4340 terase tarnijaid teie erinevateks rakendusteks, nagu eespool kirjeldatud. Ja me tarnime ka 4140 terast ja 4130 terast. Võtke minuga ühendust ja andke mulle igal ajal oma soovidest teada.