AISI 4340acciaioè un acciaio a basso tenore di carbonio, a basso tenore di lega, noto per la sua tenacità e resistenza in sezioni relativamente grandi. AISI 4340 è anche un tipo di acciai al nichel cromo molibdeno. L'acciaio legato 4340 viene generalmente fornito temprato e rinvenuto nell'intervallo di trazione di 930 - 1080 Mpa. Gli acciai 4340 pretemprati e rinvenuti possono essere ulteriormente induriti superficialmente mediante tempra alla fiamma o ad induzione e mediante nitrurazione. L'acciaio 4340 ha una buona resistenza agli urti e agli urti, nonché resistenza all'usura e all'abrasione nelle condizioni indurite. Le proprietà dell'acciaio AISI 4340 offrono una buona duttilità allo stato ricotto, consentendone la piegatura o la formatura. La saldatura per fusione e resistenza è possibile anche con il nostro acciaio legato 4340. Il materiale ASTM 4340 viene spesso utilizzato dove altri acciai legati non hanno la temprabilità per dare la resistenza richiesta. Per le parti altamente sollecitate è una scelta eccellente. Anche l'acciaio legato AISI 4340 può essere lavorato con tutti i metodi consueti.
A causa della disponibilità, l'acciaio di grado ASTM 4340 viene spesso sostituito con gli standard europei 817M40/EN24 e 1.6511/36CrNiMo4 o con l'acciaio giapponese SNCM439. Di seguito sono disponibili i dati dettagliati dell'acciaio 4340.
1. Gamma di fornitura di acciaio AISI lega 4340
Barra tonda in acciaio 4340: diametro 8 mm - 3000 mm (*Dia30-240mm in stock allo stato ricotto, spedizione immediata)
Piastra in acciaio 4340: spessore 10 mm – 1500 mm x larghezza 200 mm – 3000 mm
Quadrato in acciaio 4340: 20 mm – 500 mm
Finitura superficiale: Nero, grezzo lavorato, tornito o secondo i requisiti indicati.
2. Specifiche dell'acciaio AISI 4340 e norme pertinenti
Paese | Stati Uniti d'America | Gran Bretagna | Gran Bretagna | Giappone |
Standard | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
gradi | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM439/SNCM8 |
3. Composizione chimica di acciai ed equivalenti ASTM 4340
Standard | Grado | 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 | SNCM439/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. Proprietà meccaniche dell'acciaio in lega AISI 4340
Proprietà meccaniche
(Condizione trattata termicamente) |
Condizione | Sezione sentenza mm |
Resistenza alla trazione MPa | Forza di snervamento MPa |
Allunga. % |
Impatto Izod J |
Brinell Durezza |
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- |
Proprietà termali
Proprietà | Metrico | Imperiale |
Coefficiente di dilatazione termica (20°C/68°F, olio provino indurito, tempra 600°C (1110°F) | 12,3µm/m°C | 6,83 µpollici/pollici°F |
Conduttività termica (acciaio tipico) | 44,5 W/mK | 309 BTU in/hr.ft².°F |
5. Forgiatura di acciaio legato 4340
Preriscaldare prima l'acciaio 4340, riscaldare fino a 1150°C – 1200°C massimo per la forgiatura, mantenere finché la temperatura non è uniforme in tutta la sezione.
Non forgiare al di sotto di 850 °C. 4340 ha buone caratteristiche di forgiatura, ma è necessario prestare attenzione durante il raffreddamento poiché l'acciaio mostra suscettibilità alla rottura. Dopo l'operazione di forgiatura, il pezzo da lavorare deve essere raffreddato il più lentamente possibile. E si consiglia il raffreddamento in sabbia o calce secca, ecc.
6. Trattamento termico in acciaio AISI 4340
Per l'acciaio pretemprato la distensione si ottiene riscaldando l'acciaio 4340 a una temperatura compresa tra 500 e 550°C. Riscaldare a 600 °C – 650 °C, mantenere finché la temperatura non è uniforme in tutta la sezione, immergere per 1 ora per sezione da 25 mm e raffreddare in aria calma.
Una ricottura completa può essere eseguita a 844°C (1550 F) seguita da un raffreddamento controllato (in forno) a una velocità non superiore a 10°C (50 F) all'ora fino a 315°C (600 F). Da 315°C 600 F può essere raffreddato ad aria.
L'acciaio legato AISI 4340 deve essere trattato termicamente o normalizzato e sottoposto a trattamento termico prima della tempra. La temperatura di rinvenimento dipende dal livello di resistenza desiderato. Per livelli di forza nella gamma 260 – 280 ksi, temprare a 232°C (450 F). Per resistenza nella gamma 125 – 200 ksi temprare a 510°C (950 F). E non temperare gli acciai 4340 se è nella gamma di resistenza 220 - 260 ksi poiché la tempra può comportare il degrado della resistenza all'impatto per questo livello di resistenza.
Il rinvenimento dovrebbe essere evitato se possibile nell'intervallo 250 °C – 450 °C a causa della fragilità del rinvenimento.
Come accennato in precedenza, le barre o le piastre in acciaio 4340 pre-indurite e temprate possono essere ulteriormente indurite in superficie mediante metodi di tempra alla fiamma o a induzione con conseguente durezza della cassa superiore a Rc 50. Le parti in acciaio AISI 4340 devono essere riscaldate il più rapidamente possibile per l'intervallo di temperatura dell'austenitico (830 °C – 860 °C) e la profondità richiesta dell'involucro seguita da una tempra immediata in olio o acqua, a seconda della durezza richiesta, delle dimensioni//forma del pezzo e delle modalità di tempra.
Dopo la tempra a mano calda, il rinvenimento a 150°C – 200°C ridurrà le sollecitazioni nel caso con un effetto minimo sulla sua durezza.
Tutto il materiale superficiale decarburato deve essere prima rimosso per garantire i migliori risultati.
L'acciaio legato 4340 temprato e rinvenuto può anche essere nitrurato, conferendo una durezza superficiale fino a Rc 60. Riscaldare a 500°C – 530°C e mantenere per un tempo sufficiente (da 10 a 60 ore) per sviluppare la profondità della cassa. La nitrurazione dovrebbe essere seguita da un raffreddamento lento (senza tempra) riducendo il problema della distorsione. I materiali nitrurati di grado 4340 possono quindi essere lavorati quasi alla dimensione finale, lasciando solo un piccolo margine di rettifica. La resistenza alla trazione dell'anima del materiale in acciaio 4340 di solito non è influenzata poiché l'intervallo di temperatura di nitrurazione è generalmente inferiore alla temperatura di rinvenimento originale impiegata.
La durezza superficiale ottenibile è compresa tra 600 e 650 HV.
7. Lavorabilità
La lavorazione viene eseguita al meglio con l'acciaio legato 4340 allo stato ricotto o normalizzato e temprato. Può essere facilmente lavorato con tutti i metodi convenzionali come segatura, tornitura, perforazione ecc. Tuttavia, nelle condizioni di elevata resistenza di 200 ksi o superiori, la lavorabilità è solo dal 25% al 10% di quella della lega allo stato ricotto.
8. Saldatura
La saldatura dell'acciaio 4340 allo stato indurito e temprato (come normalmente fornito) non è raccomandata e dovrebbe essere evitata se possibile, a causa del pericolo di cricche da raffreddamento, in quanto le proprietà meccaniche saranno alterate all'interno della zona interessata dal calore della saldatura.
Se è necessario eseguire la saldatura, preriscaldare a 200-300 °C e mantenerlo durante la saldatura. Immediatamente dopo la saldatura, distensione da 550 a 650°C, prima dell'indurimento e del rinvenimento.
Se la saldatura allo stato indurito e rinvenuto è realmente necessaria, allora il pezzo da lavorare, subito dopo il raffreddamento per riscaldare le mani, dovrebbe essere, se possibile, sottoposto a distensione a 15 °C al di sotto della temperatura di rinvenimento originale.
9. Applicazione dell'acciaio 4340
L'acciaio AISI 4340 è utilizzato nella maggior parte dei settori industriali per applicazioni che richiedono una resistenza alla trazione/snervamento superiore a quella che l'acciaio 4140 può fornire.
Alcune applicazioni tipiche come:
Gnee Steel è uno dei principali fornitori di acciaio AISI 4340 per le diverse applicazioni come sopra. E forniamo anche acciaio 4140, 4130 acciai. Contattami e fammi sapere le tue richieste in qualsiasi momento.