AISI 4340teräson keskihiilinen, niukkaseosteinen teräs, joka tunnetaan sitkeydestä ja lujuudestaan suhteellisen suurissa osissa. AISI 4340 on myös eräänlainen nikkelikromi-molybdeeniteräs. 4340 seosteräs toimitetaan yleensä karkaistuna ja karkaistuna vetolujuusalueella 930 – 1080 Mpa. Esikarkaistuja ja karkaistuja 4340-teräksiä voidaan pintakarkaista edelleen liekki- tai induktiokarkaisulla ja nitridoimalla. 4340-teräksellä on hyvä iskun- ja iskunkestävyys sekä kulutus- ja hankauskestävyys karkaistussa tilassa. AISI 4340 -teräksen ominaisuudet tarjoavat hyvän sitkeyden hehkutetussa tilassa, jolloin sitä voidaan taivuttaa tai muotoilla. Fuusio- ja vastushitsaus on mahdollista myös 4340 seosteräksellämme. ASTM 4340 -materiaalia käytetään usein silloin, kun muilla seosteräksillä ei ole tarvittavaa lujuutta karkaistua. Erittäin rasittuville osille se on erinomainen valinta. AISI 4340 seosterästä voidaan myös työstää kaikilla tavanomaisilla menetelmillä.
Saatavuuden vuoksi ASTM 4340 -laatuinen teräs korvataan usein eurooppalaisilla standardeilla 817M40/EN24 ja 1.6511/36CrNiMo4 tai Japanipohjaisella SNCM439 teräksellä. Alla on yksityiskohtaiset tiedot 4340-teräksestä.
1. AISI Alloy 4340 Steel Supply Range
4340 teräs pyöreä tanko: halkaisija 8mm – 3000mm (*Dia30-240mm varastossa hehkutettuna, toimitus heti)
4340 teräslevy: paksuus 10mm - 1500mm x leveys 200mm - 3000mm
4340 teräsluokan neliö: 20mm – 500mm
Pinnan viimeistely: Musta, karkeasti työstetty, sorvattu tai annettujen vaatimusten mukaan.
2. AISI 4340 Steel Specification ja asiaankuuluvat standardit
Maa | USA | Iso-Britannia | Iso-Britannia | Japani |
Vakio | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
Arvosanat | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM 439/SNCM8 |
3. ASTM 4340 -terästen ja vastaavien kemiallinen koostumus
Vakio | Arvosana | 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. AISI Alloy 4340 -teräksen mekaaniset ominaisuudet
Mekaaniset ominaisuudet
(Lämpökäsitelty kunto) |
Kunto | Päätösosio mm |
Vetolujuus MPa | Tuottovoima MPa |
Pitkä. % |
Izod Impact J |
Brinell Kovuus |
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- |
Lämpöominaisuudet
Ominaisuudet | Metrinen | Keisarillinen |
Lämpölaajenemiskerroin (20°C/68°F, näyte öljykarkaistu, 600°C (1110°F) temperointi | 12,3 um/m°C | 6,83 µin/in°F |
Lämmönjohtavuus (tyypillinen teräs) | 44,5 W/mK | 309 BTU in/hr.ft².°F |
5. 4340 seosteräksen taonta
Esilämmitä teräs 4340 ensin, lämmitä 1150°C – enintään 1200°C taontaa varten, pidä, kunnes lämpötila on tasainen koko osassa.
Älä tako alle 850 °C:ssa. 4340:llä on hyvät taontaominaisuudet, mutta jäähdytyksessä on oltava varovainen, koska teräs on herkkä halkeilulle. Takomisen jälkeen työkappale tulee jäähdyttää mahdollisimman hitaasti. Ja jäähdytystä hiekalla tai kuivalla kalkilla suositellaan jne.
6. AISI 4340 teräslaatuinen lämpökäsittely
Esikarkaistun teräksen jännityksenpoisto saavutetaan kuumentamalla teräs 4340 500 - 550 °C:seen. Kuumenna 600 °C – 650 °C, pidä, kunnes lämpötila on tasainen koko osassa, liota 1 tunti per 25 mm:n osa ja jäähdytä tyynessä ilmassa.
Täysi hehkutus voidaan tehdä 844 °C:ssa (1550 F), jota seuraa kontrolloitu (uuni) jäähdytys nopeudella, joka on enintään 10 °C (50 F) tunnissa, 315 °C:seen (600 F). 315°C 600 F alkaen se voi olla ilmajäähdytteinen.
AISI 4340 seosteräksen tulee olla lämpökäsitellyssä tai normalisoidussa ja lämpökäsitellyssä kunnossa ennen karkaisua. Karkaisulämpötila riippuu halutusta lujuusasteesta. Lujuustasoille 260–280 ksi lämpötila-alueella 232 °C (450 F). Vahvuuteen 125–200 ksi:n lämpötilassa 510 °C:ssa (950 F). Älä karkaise 4340-teräksiä, jos ne ovat lujuusalueella 220–260 ksi, koska karkaisu voi johtaa iskunkestävyyden heikkenemiseen tällä lujuustasolla.
Karkaisua tulee mahdollisuuksien mukaan välttää välillä 250 °C – 450 °C karkaisun haurauden vuoksi.
Kuten edellä mainittiin, esikarkaistuja ja karkaistuja 4340 terästankoja tai -levyjä voidaan pintakarkaista edelleen joko liekki- tai induktiokarkaisumenetelmillä, jolloin kotelon kovuus ylittää Rc 50:n. AISI 4340 -teräsosat tulee kuumentaa mahdollisimman nopeasti austeniittinen lämpötila-alue (830 °C – 860 °C) ja vaadittu kotelon syvyys, jota seuraa välitön öljy- tai vesisammutus vaaditusta kovuudesta, työkappaleen koosta/muodosta ja karkaisujärjestelyistä riippuen.
Käsilämmityksen jälkeen karkaisu 150°C – 200°C vähentää rasituksia kotelon kovuudessa.
Kaikki hiiltä poistettu pintamateriaali on ensin poistettava parhaan tuloksen varmistamiseksi.
Karkaistu ja karkaistu 4340 seosteräs voidaan myös nitridata, jolloin pintakovuus on Rc 60 asti. Kuumenna 500°C – 530°C ja pidä riittävän pitkään (10-60 tuntia) kotelon syvyyden kehittämiseksi. Nitraamisen jälkeen tulee hidas jäähdytys (ei vaimennusta), mikä vähentää vääristymisongelmaa. Nitratut luokan 4340 materiaalit voidaan siis työstää lähes lopulliseen kokoon jättäen vain pienen hiontavaran. Teräsmateriaalisydämen 4340 vetolujuus ei yleensä vaikuta, koska nitrauslämpötila-alue on yleensä alhaisempi kuin alkuperäinen käytetty karkaisulämpötila.
Pinnan kovuus on 600 - 650 HV.
7. Koneistettavuus
Koneistus on parasta tehdä seosteräksellä 4340 hehkutetussa tai normalisoidussa ja karkaistussa tilassa. Se voidaan työstää helposti kaikilla tavanomaisilla menetelmillä, kuten sahaamalla, sorvaamalla, poraamalla jne. Kuitenkin 200 ksi:n tai suuremmissa lujuusolosuhteissa työstettävyys on vain 25-10 % hehkutetun lejeeringin työstettävyydestä.
8. Hitsaus
Teräksen 4340 hitsaus karkaistussa ja karkaistussa tilassa (normaalisti toimitetussa tilassa) ei ole suositeltavaa, ja sitä tulee välttää, jos mahdollista, karkaisuhalkeilun vaaran vuoksi, koska mekaaniset ominaisuudet muuttuvat hitsauslämmön vaikutusalueella.
Jos hitsaus on suoritettava, esilämmitä se 200–300 °C:seen ja säilytä se hitsauksen aikana. Välittömästi hitsauksen jälkeen jännitys poistetaan 550 - 650°C:ssa ennen karkaisua ja karkaisua.
Jos hitsaus karkaistussa ja karkaistussa tilassa on todella tarpeen, tulee työkappale heti kädenlämpöiseksi jäähtyessään mahdollisuuksien mukaan purkaa 15 °C alkuperäisen karkaisulämpötilan alapuolella.
9. 4340 Steelin käyttö
AISI 4340 terästä käytetään useimmilla teollisuuden aloilla sovelluksissa, jotka vaativat suurempaa vetolujuutta kuin 4140 teräs pystyy tarjoamaan.
Jotkut tyypilliset sovellukset, kuten:
Gnee Steel on yksi johtavista AISI 4340 -teräksen toimittajista eri sovelluksiisi kuten yllä. Ja toimitamme myös 4140 terästä, 4130 terästä. Ota yhteyttä ja kerro pyyntösi milloin tahansa.