AISI 4340stålär ett låglegerat stål med medelhög kolhalt känt för sin seghet och styrka i relativt stora sektioner. AISI 4340 är också en sorts nickelkrommolybdenstål. 4340 legerat stål levereras i allmänhet härdat och härdat i draghållfasthetsintervallet 930 – 1080 Mpa. Förhärdat och härdat 4340-stål kan ythärdas ytterligare genom flam- eller induktionshärdning och genom nitrering. 4340-stålet har god stöt- och slagtålighet samt slitstyrka och nötningsbeständighet i härdat tillstånd. AISI 4340 stålegenskaper ger god duktilitet i glödgat tillstånd, vilket gör att det kan böjas eller formas. Fusions- och motståndssvetsning är också möjlig med vårt 4340 legerade stål. ASTM 4340-material används ofta där andra legerade stål inte har härdbarheten för att ge den hållfasthet som krävs. För mycket stressade delar är det ett utmärkt val. AISI 4340 legerat stål kan också bearbetas med alla vanliga metoder.
På grund av tillgängligheten ersätts stålet av ASTM 4340-kvalitet ofta med europeiska baserade standarder 817M40/EN24 och 1.6511/36CrNiMo4 eller Japanbaserat SNCM439-stål. Du har detaljerad information om 4340 stål nedan.
1. AISI Alloy 4340 Steel Supply Range
4340 stålrundstång: diameter 8 mm – 3000 mm (*Dia30-240mm i lager i glödgat skick, omedelbar leverans)
4340 stålplåt: tjocklek 10 mm – 1500 mm x bredd 200 mm – 3000 mm
4340 Steel Grade Square: 20 mm – 500 mm
Ytfinish: Svart, grovbearbetad, svarvad eller enligt givna krav.
2. AISI 4340 stålspecifikation och relevanta standarder
Land | USA | Storbritannien | Storbritannien | Japan |
Standard | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
Betyg | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM 439/SNCM8 |
3. ASTM 4340 Steels And Equilvalents Kemisk sammansättning
Standard | Kvalitet | 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 Steel Mekaniska egenskaper
Mekaniska egenskaper
(Värmebehandlat tillstånd) |
Skick | Härskande avsnitt mm |
Draghållfasthet MPa | Sträckgräns MPa |
Lång. % |
Izod Impact J |
Brinell Hårdhet |
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- |
Termiska egenskaper
Egenskaper | Metrisk | Kejserlig |
Termisk expansionskoefficient (20°C/68°F, provolja härdad, 600°C (1110°F) temperatur | 12,3 µm/m°C | 6,83 µin/in°F |
Värmeledningsförmåga (typiskt stål) | 44,5 W/mK | 309 BTU in/hr.ft².°F |
5. Smide av 4340 legerat stål
Förvärm först stålet 4340, värm upp till 1150°C – 1200°C max för smide, håll tills temperaturen är jämn i hela sektionen.
Smida inte under 850 °C. 4340 har goda smidesegenskaper men försiktighet måste iakttas vid kylning eftersom stålet är känsligt för sprickbildning. Efter smidesdrift ska arbetsstycket kylas så långsamt som möjligt. Och kylning i sand eller torr kalk rekommenderas mm.
6. AISI 4340 värmebehandling av stål
För förhärdat stål uppnås spänningsavlastning genom att värma stål 4340 till mellan 500 till 550°C. Värm till 600 °C – 650 °C, håll tills temperaturen är jämn i hela sektionen, blötlägg i 1 timme per 25 mm sektion och kyl i stillastående luft.
En fullständig glödgning kan göras vid 844°C (1550 F) följt av kontrollerad (ugn) kylning med en hastighet som inte är snabbare än 10°C (50 F) per timme ner till 315°C (600 F). Från 315°C 600 F kan den luftkylas.
AISI 4340 legerat stål bör vara i värmebehandlat eller normaliserat och värmebehandlat tillstånd före anlöpning. Tempereringstemperaturen för beror på den önskade hållfasthetsnivån. För hållfasthetsnivåer i intervallet 260 – 280 ksi temperatur vid 232°C (450 F). För styrka i intervallet 125 – 200 ksi temperatur vid 510°C (950 F). Och härda inte 4340-stålen om de är i hållfasthetsintervallet 220 – 260 ksi eftersom härdning kan resultera i försämring av slaghållfastheten för denna hållfasthetsnivå.
Anlöpning bör undvikas om möjligt inom intervallet 250 °C – 450 °C på grund av tempereringssprödhet.
Som nämnts ovan kan förhärdade och härdade 4340 stålstänger eller -plåtar ythärdas ytterligare med antingen flam- eller induktionshärdningsmetoderna, vilket resulterar i en hårdhet över Rc 50. AISI 4340 ståldelar bör värmas upp så snabbt som möjligt för att det austenitiska temperaturområdet (830 °C – 860 °C) och erforderligt höljedjup följt av en omedelbar olje- eller vattenhärdning, beroende på erforderlig hårdhet, arbetsstyckets storlek/form och härdningsarrangemang.
Efter härdning till handvarm kommer anlöpning vid 150°C – 200°C att minska spänningarna i höljet med minimal effekt på dess hårdhet.
Allt avkolat ytmaterial måste först tas bort för att säkerställa bästa resultat.
Härdat och härdat 4340 legerat stål kan också nitreras, vilket ger en ythårdhet på upp till Rc 60. Värm till 500°C – 530°C och håll tillräckligt länge (från 10 till 60 timmar) för att utveckla höljets djup. Nitrering bör följas av långsam kylning (ingen släckning) vilket minskar problemet med distorsion. Materialen av nitrerad kvalitet 4340 kan därför bearbetas till nästan slutlig storlek, vilket endast lämnar en liten slipmån. Draghållfastheten hos 4340 stålmaterialkärnan påverkas vanligtvis inte eftersom nitreringstemperaturområdet i allmänhet är under den ursprungliga anlöpningstemperaturen som användes.
Ythårdhet som kan uppnås är 600 till 650HV.
7. Bearbetbarhet
Bearbetning görs bäst med legerat stål 4340 i glödgat eller normaliserat och härdat tillstånd. Den kan lätt bearbetas med alla konventionella metoder såsom sågning, svarvning, borrning etc. Under de höga hållfasthetsförhållandena på 200 ksi eller mer är emellertid bearbetbarheten endast från 25 % till 10 % av legeringens i glödgat tillstånd.
8. Svetsning
Svetsning av stål 4340 i härdat och härdat tillstånd (som normalt levereras) rekommenderas inte och bör undvikas om det alls är möjligt på grund av risken för härdsprickor, eftersom de mekaniska egenskaperna kommer att förändras inom den svetsvärmepåverkade zonen.
Om svetsning måste utföras, förvärm till 200 till 300°C och upprätthåll detta under svetsningen. Omedelbart efter svetsning avlastas spänningen vid 550 till 650°C, före härdning och härdning.
Om svetsning i härdat och anlöpt tillstånd verkligen är nödvändigt, bör arbetsstycket, omedelbart efter kylning till handvarmt, om möjligt avlastas vid 15 °C under den ursprungliga anlöpningstemperaturen.
9. Applicering av 4340 stål
AISI 4340-stål används i de flesta industrisektorer för tillämpningar som kräver högre drag/sträckgräns än vad 4140-stål kan ge.
Några typiska applikationer som:
Gnee Steel är en av de ledande leverantörerna av AISI 4340 stål för dina olika applikationer enligt ovan. Och vi levererar 4140 stål, 4130 stål också. Kontakta mig och låt mig veta dina önskemål när som helst.