AISI4340staalis een medium koolstof, laaggelegeerd staal dat bekend staat om zijn taaiheid en sterkte in relatief grote secties. AISI 4340 is ook een soort nikkel-chroom-molybdeenstaal. 4340 gelegeerd staal wordt over het algemeen gehard en getemperd geleverd in het trekbereik van 930 - 1080 Mpa. Voorgehard en getemperd 4340-staal kan verder aan het oppervlak worden gehard door vlam- of inductieharden en door nitreren. Het 4340-staal heeft een goede schok- en slagvastheid, evenals slijtvastheid en slijtvastheid in geharde toestand. De eigenschappen van AISI 4340 staal bieden een goede ductiliteit in de gegloeide toestand, waardoor het kan worden gebogen of gevormd. Fusie- en weerstandslassen is ook mogelijk met ons gelegeerd staal 4340. ASTM 4340-materiaal wordt vaak gebruikt waar andere gelegeerde staalsoorten niet de hardbaarheid hebben om de vereiste sterkte te geven. Voor sterk belaste onderdelen is het een uitstekende keuze. AISI 4340 gelegeerd staal kan ook op alle gebruikelijke manieren worden bewerkt.
Vanwege de beschikbaarheid wordt het staal van ASTM 4340-kwaliteit vaak vervangen door de Europese normen 817M40/EN24 en 1.6511/36CrNiMo4 of het in Japan gebaseerde SNCM439-staal. Hieronder vindt u de gedetailleerde gegevens van staal 4340.
1. AISI-legering 4340 staaltoevoerbereik
4340 stalen ronde staaf: diameter 8 mm - 3000 mm (*Dia30-240 mm op voorraad in gegloeide toestand, onmiddellijke verzending)
4340 stalen plaat: dikte 10 mm – 1500 mm x breedte 200 mm – 3000 mm
4340 Staalkwaliteit vierkant: 20 mm - 500 mm
Oppervlakteafwerking: Zwart, ruw machinaal bewerkt, gedraaid of volgens bepaalde vereisten.
2. AISI 4340 staalspecificatie en relevante normen
Land | VS | Brittannië | Brittannië | Japan |
Standaard | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
cijfers | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM 439/SNCM8 |
3. ASTM 4340 Staalsoorten en gelijkwaardige chemische samenstelling
Standaard | Cijfer | 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 Legering 4340 Staal Mechanische Eigenschappen
Mechanische Eigenschappen
(Warmtebehandelde toestand) |
Voorwaarde | Uitspraak sectie mm |
Treksterkte MPa | Opbrengst sterkte MPa |
Verlengen. % |
Izod-impact J |
Brinell Hardheid |
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- |
Thermische eigenschappen
Eigenschappen | Metriek | Keizerlijk |
Thermische uitzettingscoëfficiënt (20°C/68°F, monster oliegehard, 600°C (1110°F) temper | 12,3 µm/m°C | 6.83 µin/in°F |
Thermische geleidbaarheid (typisch staal) | 44,5 W/mK | 309 BTU in/hr.ft².°F |
5. Smeden van gelegeerd staal 4340
Verwarm eerst het staal 4340, verwarm tot 1150 °C - 1200 °C maximaal voor smeden, houd aan tot de temperatuur in het hele gedeelte gelijkmatig is.
Smeed niet onder 850 °C. 4340 heeft goede smeedeigenschappen, maar wees voorzichtig bij het afkoelen, aangezien het staal gevoelig is voor scheuren. Na het smeden moet het werkstuk zo langzaam mogelijk worden afgekoeld. En afkoelen in zand of droge kalk is aan te raden etc.
6. AISI 4340 warmtebehandeling van staalkwaliteit
Voor voorgehard staal wordt spanningsverlichting bereikt door staal 4340 te verhitten tot tussen de 500 en 550°C. Verwarm tot 600 °C - 650 °C, houd aan totdat de temperatuur overal gelijk is, laat 1 uur weken per sectie van 25 mm en laat afkoelen in stille lucht.
Een volledige uitgloeiing kan worden uitgevoerd bij 844°C (1550 F), gevolgd door gecontroleerde (oven)koeling met een snelheid van niet sneller dan 10°C (50 F) per uur tot 315°C (600 F). Vanaf 315°C 600 F kan het luchtgekoeld zijn.
AISI 4340 gelegeerd staal moet vóór het ontlaten in de warmtebehandelde of genormaliseerde en warmtebehandelde toestand zijn. De ontlaattemperatuur hangt af van het gewenste sterkteniveau. Voor sterkteniveaus in het bereik van 260 – 280 ksi temper bij 232°C (450 F). Voor sterkte in het bereik van 125 – 200 ksi temper bij 510°C (950 F). En temper het 4340-staal niet als het in het sterktebereik van 220 - 260 ksi ligt, omdat ontlaten kan leiden tot verslechtering van de slagvastheid voor dit sterkteniveau.
Ontlaten moet indien mogelijk worden vermeden binnen het bereik van 250 °C - 450 °C vanwege de brosheid van het buien.
Zoals hierboven vermeld, kunnen voorgeharde en getemperde staven of platen van 4340 staal verder aan het oppervlak worden gehard door de vlam- of inductiehardingsmethoden, wat resulteert in een hardheid van meer dan Rc 50. AISI 4340 stalen onderdelen moeten zo snel mogelijk worden verwarmd om het austenitische temperatuurbereik (830 °C – 860 °C) en de vereiste kastdiepte gevolgd door een onmiddellijke olie- of waterafschrikking, afhankelijk van de vereiste hardheid, de grootte/vorm van het werkstuk en de afschrikvoorzieningen.
Na afschrikken tot handwarm, zal temperen bij 150°C - 200°C de spanningen in de behuizing verminderen met een minimaal effect op de hardheid.
Al het ontkoolde oppervlaktemateriaal moet eerst worden verwijderd voor het beste resultaat.
Gehard en getemperd 4340-gelegeerd staal kan ook worden genitreerd, waardoor een oppervlaktehardheid tot Rc 60 wordt verkregen. Verwarm tot 500°C - 530°C en houd het voldoende lang vast (van 10 tot 60 uur) om de diepte van de behuizing te ontwikkelen. Nitreren moet worden gevolgd door langzame afkoeling (geen uitdoving), waardoor het probleem van vervorming wordt verminderd. De genitreerde kwaliteit 4340 materialen kunnen daarom machinaal worden bewerkt tot bijna de uiteindelijke maat, waardoor er slechts een kleine slijptoeslag overblijft. De treksterkte van de 4340 stalen materiaalkern wordt meestal niet beïnvloed, aangezien het nitreertemperatuurbereik over het algemeen onder de oorspronkelijke ontlaattemperatuur ligt.
Bereikbare oppervlaktehardheid is 600 tot 650HV.
7. Bewerkbaarheid
Bewerking kan het beste worden gedaan met het gelegeerd staal 4340 in de gegloeide of genormaliseerde en getemperde toestand. Het kan gemakkelijk worden bewerkt met alle conventionele methoden zoals zagen, draaien, boren enz. In de hoge sterkte-omstandigheden van 200 ksi of meer is de bewerkbaarheid echter slechts 25% tot 10% van die van de legering in de gegloeide toestand.
8. Lassen
Het lassen van staal 4340 in geharde en getemperde toestand (zoals normaal geleverd) wordt niet aanbevolen en moet indien mogelijk worden vermeden vanwege het gevaar van afschrikscheuren, aangezien de mechanische eigenschappen zullen veranderen binnen de door laswarmte beïnvloede zone.
Als er gelast moet worden, voorverwarmen tot 200 à 300°C en deze aanhouden tijdens het lassen. Onmiddellijk na het lassen spanningsvrij maken bij 550 tot 650°C, voorafgaand aan harden en ontlaten.
Als lassen in geharde en ontlaten toestand echt noodzakelijk is, dan moet het werkstuk, onmiddellijk na afkoeling tot handwarm, indien mogelijk spanningsvrij worden gemaakt bij 15 °C onder de oorspronkelijke ontlaattemperatuur.
9. Toepassing van 4340 staal
AISI 4340-staal wordt in de meeste industriële sectoren gebruikt voor toepassingen die een hogere treksterkte/vloeigrens vereisen dan staal 4140 kan bieden.
Enkele typische toepassingen zoals:
Gnee Steel is een van de toonaangevende leveranciers van AISI 4340-staal voor uw verschillende toepassingen zoals hierboven. En we leveren ook 4140 staal, 4130 staalsoorten. Neem contact met me op en laat me je verzoeken op elk gewenst moment weten.