AISI 4340aceiroé un aceiro de carbono medio e baixa aliaxe coñecido pola súa dureza e resistencia en seccións relativamente grandes. AISI 4340 tamén é un tipo de aceiros de níquel cromo molibdeno. O aceiro de aliaxe 4340 xeralmente ofrécese endurecido e revenido no rango de tracción de 930 - 1080 Mpa. Os aceiros 4340 preendurecidos e templados poden ser endurecidos máis superficialmente por endurecemento á chama ou por indución e por nitruración. O aceiro 4340 ten unha boa resistencia a golpes e impactos, así como resistencia ao desgaste e á abrasión no estado endurecido. As propiedades do aceiro AISI 4340 ofrecen unha boa ductilidade no estado recocido, permitindo que se dobra ou se forme. A soldadura por fusión e resistencia tamén é posible co noso aceiro de aliaxe 4340. O material ASTM 4340 úsase a miúdo onde outros aceiros de aliaxe non teñen a temperabilidade para dar a resistencia necesaria. Para pezas moi estresadas é unha excelente opción. O aceiro de aliaxe AISI 4340 tamén se pode mecanizar por todos os métodos habituais.
Debido á dispoñibilidade, o aceiro de calidade ASTM 4340 adoita ser substituído polos estándares europeos 817M40/EN24 e 1.6511/36CrNiMo4 ou o aceiro SNCM439 baseado en Xapón. Tes os datos detallados do aceiro 4340 a continuación.
1. Gama de subministración de aceiro de aliaxe AISI 4340
Barra redonda de aceiro 4340: diámetro 8 mm – 3000 mm (*Dia30-240 mm en stock en estado recocido, envío inmediato)
Placa de aceiro 4340: espesor 10 mm - 1500 mm x ancho 200 mm - 3000 mm
4340 Grao de aceiro cadrado: 20 mm - 500 mm
Acabado superficial: Negro, desbaste, torneado ou segundo os requisitos dados.
2. Especificación do aceiro AISI 4340 e normas relevantes
País | EUA | Gran Bretaña | Gran Bretaña | Xapón |
Estándar | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
Graos | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM 439/SNCM8 |
3. Composición química de aceiros e equivalentes ASTM 4340
Estándar | Grao | 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. Propiedades mecánicas do aceiro AISI Alloy 4340
Propiedades mecánicas
(Condición de tratamento térmico) |
Condición | Sección de resolución mm |
Resistencia á tracción MPa | Resistencia de rendemento MPa |
Elong. % |
Impacto Izod J |
Brinell Dureza |
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- |
Propiedades térmicas
Propiedades | Métrico | Imperial |
Coeficiente de expansión térmica (20°C/68°F, espécimen endurecido con aceite, 600°C (1110°F) | 12,3 µm/m °C | 6,83 µin/in°F |
Condutividade térmica (aceiro típico) | 44,5 W/mK | 309 BTU en/hr.ft².°F |
5. Forxa de aceiro aliado 4340
Prequenta o aceiro 4340 primeiro, quenta ata 1150 °C - 1200 °C máximo para forxar, mantén ata que a temperatura sexa uniforme en toda a sección.
Non forxa por baixo de 850 ºC. 4340 ten boas características de forxa, pero hai que ter coidado ao arrefriar, xa que o aceiro mostra susceptibilidade á rachadura. Despois da operación de forxa, a peza de traballo debe arrefriarse o máis lentamente posible. E recoméndase arrefriar en area ou cal seca, etc.
6. Tratamento térmico de grao de aceiro AISI 4340
Para o aceiro pre-endurecido, o alivio da tensión conséguese quentando o aceiro 4340 a entre 500 e 550 °C. Quentar a 600 °C – 650 °C, manteña ata que a temperatura sexa uniforme en toda a sección, remollo durante 1 hora por sección de 25 mm e arrefriar con aire tranquilo.
Pódese facer un recocido completo a 844 °C (1550 F) seguido dun arrefriamento controlado (forno) a unha velocidade non superior a 10 °C (50 F) por hora ata 315 °C (600 F). A partir de 315 °C 600 F pode ser arrefriado por aire.
O aceiro de aliaxe AISI 4340 debe estar en condicións de tratamento térmico ou normalizado e tratado térmicamente antes do temperado. A temperatura de temperado depende do nivel de resistencia desexado. Para niveis de forza no rango de 260 – 280 ksi, temperamento a 232 °C (450 F). Para resistencia no rango de 125 – 200 ksi, temperamento a 510 °C (950 F). E non temperes os aceiros 4340 se están no rango de resistencia 220 - 260 ksi xa que o revenido pode producir unha degradación da resistencia ao impacto para este nivel de resistencia.
Debe evitarse o revenido se é posible dentro do intervalo de 250 °C – 450 °C debido á fragilidade do tempero.
Como se mencionou anteriormente, as barras ou placas de aceiro 4340 preendurecidas e templadas poden endurecerse aínda máis mediante métodos de endurecemento á chama ou por indución, o que resulta nunha dureza superior a Rc 50. As pezas de aceiro AISI 4340 deben quentarse o máis rápido posible para o intervalo de temperaturas austeníticas (830 °C – 860 °C) e a profundidade necesaria da caixa seguida dun enfriamento inmediato con aceite ou auga, dependendo da dureza requirida, o tamaño da peza/forma e as disposicións de enfriamento.
Despois do enfriamento para quentar a man, o temperado a 150 °C - 200 °C reducirá as tensións no caso cun efecto mínimo sobre a súa dureza.
Todo o material de superficie descarburizado debe ser eliminado primeiro para garantir os mellores resultados.
Tamén se pode nitrurar o aceiro de aliaxe 4340 endurecido e revenido, dando unha dureza superficial de ata Rc 60. Quenta a 500 °C - 530 °C e mantén o tempo suficiente (de 10 a 60 horas) para desenvolver a profundidade da caixa. A nitruración debe ir seguida dun arrefriamento lento (sen extinción) reducindo o problema da distorsión. Polo tanto, os materiais de grao 4340 nitrurado pódense mecanizar ata o tamaño final, deixando só un pequeno margen de moenda. A resistencia á tracción do núcleo do material de aceiro 4340 normalmente non se ve afectada xa que o intervalo de temperatura de nitruración é xeralmente inferior á temperatura de temperado orixinal empregada.
A dureza superficial alcanzable é de 600 a 650 HV.
7. Maquinabilidade
O mecanizado realízase mellor co aceiro de aliaxe 4340 en estado recocido ou normalizado e revenido. Pódese mecanizar facilmente por todos os métodos convencionais, como serrar, tornear, perforar, etc. Non obstante, nas condicións de alta resistencia de 200 ksi ou máis, a maquinabilidade é só do 25% ao 10% da aliaxe na condición de recocido.
8. Soldadura
Non se recomenda a soldadura do aceiro 4340 en estado endurecido e revenido (como se fornece normalmente), e debe evitarse se é posible, debido ao perigo de rachaduras, xa que as propiedades mecánicas se verán alteradas dentro da zona afectada pola calor da soldadura.
Se debe realizarse a soldadura, prequenta a unha temperatura de 200 a 300 °C e manteña durante a soldadura. Inmediatamente despois de soldar, aliviar a tensión entre 550 e 650 °C, antes do endurecemento e temperado.
Se é realmente necesario soldar en condicións de endurecemento e revenido, a peza de traballo, inmediatamente despois de arrefriar a man quente, debería aliviarse, se é posible, a tensión a 15 °C por debaixo da temperatura de temperado orixinal.
9. Aplicación do aceiro 4340
O aceiro AISI 4340 utilízase na maioría dos sectores industriais para aplicacións que requiren unha maior resistencia á tracción que o que o aceiro 4140 pode proporcionar.
Algunhas aplicacións típicas como:
Gnee Steel é un dos principais provedores de aceiro AISI 4340 para as diferentes aplicacións anteriores. E fornecemos aceiro 4140, aceiro 4130 tamén. Póñase en contacto comigo e indíqueme as súas solicitudes en calquera momento.