Acier AISI 4340 36CrNiMo4 1.6511 EN24 817M40 SNCM439

AISI 4340acierest un acier moyennement carboné et faiblement allié connu pour sa ténacité et sa résistance dans des sections relativement grandes. L'AISI 4340 est également un type d'acier au nickel-chrome-molybdène. L'acier allié 4340 est généralement fourni trempé et revenu dans la plage de traction de 930 à 1080 MPa. Les aciers 4340 pré-trempés et revenus peuvent être encore durcis en surface par trempe à la flamme ou par induction et par nitruration. L'acier 4340 a une bonne résistance aux chocs et aux impacts ainsi qu'une résistance à l'usure et à l'abrasion à l'état durci. Les propriétés de l'acier AISI 4340 offrent une bonne ductilité à l'état recuit, lui permettant d'être plié ou formé. Le soudage par fusion et par résistance est également possible avec notre acier allié 4340. Le matériau ASTM 4340 est souvent utilisé là où d'autres aciers alliés n'ont pas la trempabilité nécessaire pour donner la résistance requise. Pour les pièces fortement sollicitées, c'est un excellent choix. L'acier allié AISI 4340 peut également être usiné par toutes les méthodes habituelles.

En raison de la disponibilité, l'acier de qualité ASTM 4340 est souvent remplacé par les normes européennes 817M40/EN24 et 1.6511/36CrNiMo4 ou l'acier SNCM439 basé au Japon. Vous avez les données détaillées de l'acier 4340 ci-dessous.

1. Gamme d'approvisionnement en acier AISI 4340

Barre ronde en acier 4340 : diamètre 8 mm – 3000 mm (*Dia30-240mm en stock à l'état recuit, expédition immédiate)

Plaque d'acier 4340 : épaisseur 10 mm – 1500 mm x largeur 200 mm – 3000 mm

Équerre en acier 4340 : 20 mm – 500 mm

Finition de surface: Noir, brut usiné, tourné ou selon les exigences données.

2. Spécification de l'acier AISI 4340 et normes pertinentes

3. Composition chimique des aciers et équivalents ASTM 4340

4. Propriétés mécaniques de l'acier AISI alliage 4340

Propriétés thermiques

5. Forgeage de l'acier allié 4340

Préchauffez d'abord l'acier 4340, chauffez jusqu'à 1150°C – 1200°C maximum pour le forgeage, maintenez jusqu'à ce que la température soit uniforme sur toute la section.

Ne pas forger en dessous de 850 °C. Le 4340 a de bonnes caractéristiques de forgeage, mais il faut faire attention lors du refroidissement car l'acier présente une sensibilité à la fissuration. Après l'opération de forgeage, la pièce doit être refroidie aussi lentement que possible. Et un refroidissement dans du sable ou de la chaux sèche est recommandé, etc.

6. Traitement thermique de qualité en acier AISI 4340

• Déstressant

Pour l'acier pré-trempé, la relaxation des contraintes est obtenue en chauffant l'acier 4340 entre 500 et 550°C. Chauffer à 600 °C – 650 °C, maintenir jusqu'à ce que la température soit uniforme dans toute la section, laisser tremper pendant 1 heure par section de 25 mm et refroidir à l'air calme.

• Recuit

Un recuit complet peut être effectué à 844 °C (1550 F) suivi d'un refroidissement contrôlé (four) à une vitesse ne dépassant pas 10 °C (50 F) par heure jusqu'à 315 °C (600 F). A partir de 315°C 600 F, il peut être refroidi par air.

• Trempe

L'acier allié AISI 4340 doit être traité thermiquement ou normalisé et traité thermiquement avant le revenu. La température de revenu dépend du niveau de résistance souhaité. Pour des niveaux de résistance dans la plage de 260 à 280 ksi, revenu à 232 °C (450 F). Pour une résistance dans la plage de 125 à 200 ksi, trempez à 510 °C (950 F). Et ne trempez pas les aciers 4340 s'ils se situent dans la plage de résistance de 220 à 260 ksi, car la trempe peut entraîner une dégradation de la résistance aux chocs pour ce niveau de résistance.

Le revenu doit être évité si possible dans la plage de 250 °C à 450 °C en raison de la fragilité du revenu.

• Trempe à la flamme ou par induction

Comme mentionné ci-dessus, les barres ou plaques d'acier 4340 pré-trempées et trempées peuvent être encore durcies en surface par les méthodes de trempe à la flamme ou par induction, ce qui donne une dureté de cémentation supérieure à Rc 50. Les pièces en acier AISI 4340 doivent être chauffées aussi rapidement que possible pour la plage de température austénitique (830 °C à 860 °C) et la profondeur de cuve requise suivie d'une trempe immédiate à l'huile ou à l'eau, en fonction de la dureté requise, de la taille/de la forme de la pièce et des dispositions de trempe.

Après une trempe au chaud à la main, un revenu à 150°C – 200°C réduira les contraintes dans le boîtier avec un effet minimal sur sa dureté.

Tous les matériaux de surface décarburés doivent d'abord être retirés pour garantir les meilleurs résultats.

• Nitruration

L'acier allié 4340 trempé et revenu peut également être nitruré, donnant une dureté de surface allant jusqu'à Rc 60. Chauffer à 500°C - 530°C et maintenir pendant un temps suffisant (de 10 à 60 heures) pour développer la profondeur du boîtier. La nitruration doit être suivie d'un refroidissement lent (pas de trempe) réduisant le problème de distorsion. Les matériaux nitrurés de grade 4340 peuvent donc être usinés à une taille proche de la taille finale, ne laissant qu'une petite surépaisseur de meulage. La résistance à la traction du noyau en acier 4340 n'est généralement pas affectée car la plage de températures de nitruration est généralement inférieure à la température de revenu d'origine utilisée.

La dureté de surface réalisable est de 600 à 650HV.

7. Machinabilité

L'usinage est mieux réalisé avec l'acier allié 4340 à l'état recuit ou normalisé et revenu. Il peut être facilement usiné par toutes les méthodes conventionnelles telles que le sciage, le tournage, le perçage, etc. Cependant, dans les conditions de haute résistance de 200 ksi ou plus, l'usinabilité n'est que de 25% à 10% de celle de l'alliage à l'état recuit.

8. Soudure

Le soudage de l'acier 4340 à l'état trempé et revenu (tel qu'il est normalement fourni) n'est pas recommandé et doit être évité dans la mesure du possible, en raison du risque de fissuration par trempe, car les propriétés mécaniques seront altérées dans la zone affectée par la chaleur de la soudure.

Si un soudage doit être effectué, préchauffez à 200 à 300 °C et maintenez-le pendant le soudage. Immédiatement après le soudage, relâchez les contraintes à 550 à 650°C, avant le durcissement et le revenu.

Si le soudage à l'état trempé et revenu est vraiment nécessaire, la pièce à usiner, immédiatement après refroidissement pour être réchauffée à la main, doit si possible être détendu à 15 °C en dessous de la température de revenu d'origine.

9. Application de l'acier 4340

L'acier AISI 4340 est utilisé dans la plupart des secteurs industriels pour des applications nécessitant une résistance à la traction/d'élasticité supérieure à celle que l'acier 4140 peut fournir.

Quelques applications typiques telles que :

• Train d'atterrissage d'avion
• Automobile,
• Forage pétrolier et gazier,
• Forger,
• Formage à chaud et à froid,
• Machine de construction,
• Systèmes de transfert, comme les engrenages et les arbres de transmission de puissance.
• Industries mécaniques générales et applications à usage structurel, telles que : arbres, engrenages, essieux, broches, accouplements, goupilles, mandrins, moules, etc.

Gnee Steel est l'un des principaux fournisseurs d'acier AISI 4340 pour vos différentes applications comme ci-dessus. Et nous fournissons également de l'acier 4140, des aciers 4130. Contactez-moi et faites-moi part de vos demandes à tout moment.