AISI 4340เหล็กเป็นเหล็กกล้าที่มีคาร์บอนปานกลางและมีโลหะผสมต่ำซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านความเหนียวและความแข็งแรงในส่วนที่ค่อนข้างใหญ่ AISI 4340 เป็นเหล็กกล้าโมลิบดีนัมนิกเกิลโครเมียมชนิดหนึ่ง เหล็กกล้าอัลลอยด์ 4340 มักจะได้รับการชุบแข็งและอบคืนตัวในช่วงแรงดึง 930 – 1080 Mpa เหล็กกล้า 4340 ที่ผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัวแล้วสามารถชุบแข็งผิวเพิ่มเติมได้ด้วยการชุบแข็งด้วยเปลวไฟหรือการชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำและด้วยไนไตรดิ้ง เหล็กกล้า 4340 มีความทนทานต่อแรงกระแทกและแรงกระแทกได้ดี รวมทั้งทนทานต่อการสึกหรอและการสึกกร่อนในสภาพชุบแข็ง คุณสมบัติของเหล็ก AISI 4340 มีความเหนียวที่ดีในสภาพการอบอ่อน ทำให้สามารถดัดหรือขึ้นรูปได้ การเชื่อมแบบฟิวชั่นและความต้านทานสามารถทำได้ด้วยเหล็กกล้าอัลลอยด์ 4340 ของเรา วัสดุ ASTM 4340 มักถูกใช้โดยที่เหล็กกล้าอัลลอยด์ชนิดอื่นไม่มีความสามารถในการชุบแข็งเพื่อให้มีความแข็งแรงตามที่ต้องการ สำหรับชิ้นส่วนที่มีความเครียดสูง เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม เหล็กกล้าอัลลอยด์ AISI 4340 ยังสามารถกลึงด้วยวิธีปกติทั้งหมด
เนื่องจากความพร้อมใช้งาน เหล็กกล้าเกรด ASTM 4340 มักจะถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานยุโรป 817M40/EN24 และ 1.6511/36CrNiMo4 หรือเหล็กกล้า SNCM439 ของญี่ปุ่น คุณมีข้อมูลรายละเอียดของเหล็ก 4340 ด้านล่าง
1. ช่วงการจัดหาเหล็ก AISI Alloy 4340
4340 เหล็กเส้นกลม: เส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. – 3000 มม. (*Dia30-240mm ในสต็อกในสภาพอบอ่อน จัดส่งทันที)
แผ่นเหล็ก 4340: ความหนา 10 มม. – 1500 มม. x กว้าง 200 มม. – 3000 มม.
4340 เหล็กฉากเหลี่ยม : 20mm – 500mm
พื้นผิวเสร็จสิ้น: สีดำ, กลึงหยาบ, กลึงหรือตามความต้องการที่กำหนด
2. ข้อกำหนดเหล็กกล้า AISI 4340 และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
ประเทศ | สหรัฐอเมริกา | สหราชอาณาจักร | สหราชอาณาจักร | ญี่ปุ่น |
มาตรฐาน | ASTM A29 | มอก. 10250 | บส.970 | JIS G4103 |
เกรด | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM439/SNCM8 |
3. ASTM 4340 เหล็กกล้าและองค์ประกอบทางเคมีที่เทียบเท่า
มาตรฐาน | ระดับ | ค | ล้าน | พี | ส | ศรี | พรรณี | Cr | โม |
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 |
มอก. 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 |
บส.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. คุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้า AISI Alloy 4340
คุณสมบัติทางกล
(สภาพที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน) |
เงื่อนไข | ส่วนปกครอง มม |
ความต้านทานแรงดึง MPa | ความแข็งแรงของผลผลิต MPa |
ยาว % |
ไอซ็อด อิมแพ็ค เจ |
บริเนลล์ ความแข็ง |
ต | 250 | 850-1000 | 635 | 13 | 40 | 248-302 | |
ต | 150 | 850-1000 | 665 | 13 | 54 | 248-302 | |
ยู | 100 | 930-1080 | 740 | 12 | 47 | 269-331 | |
วี | 63 | 1000-1150 | 835 | 12 | 47 | 293-352 | |
ว | 30 | 1080-1230 | 925 | 11 | 41 | 311-375 | |
เอ็กซ์ | 30 | 1150-1300 | 1005 | 10 | 34 | 341-401 | |
วาย | 30 | 1230-1380 | 1080 | 10 | 24 | 363-429 | |
Z | 30 | 1555- | 1125 | 5 | 10 | 444- |
คุณสมบัติทางความร้อน
คุณสมบัติ | เมตริก | อิมพีเรียล |
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (20°C/68°F, น้ำมันของชิ้นงานชุบแข็ง, อุณหภูมิ 600°C (1110°F) | 12.3 µm/m°C | 6.83 µin/in°F |
การนำความร้อน (เหล็กทั่วไป) | 44.5 วัตต์/mK | 309 BTU ใน/hr.ft².°F |
5. การตีเหล็กโลหะผสม 4340
อุ่นเหล็ก 4340 ก่อน ให้ความร้อนสูงสุด 1150°C – 1200°C สูงสุดสำหรับการตีขึ้นรูป พักไว้จนกว่าอุณหภูมิจะสม่ำเสมอทั่วทั้งส่วน
ห้ามปลอมต่ำกว่า 850 °C 4340 มีลักษณะการตีที่ดี แต่ต้องระมัดระวังเมื่อเย็นลงเนื่องจากเหล็กแสดงความไวต่อการแตกร้าว ชิ้นงานควรเย็นลงอย่างช้าที่สุดเท่าที่จะทำได้ และแนะนำให้ระบายความร้อนด้วยทรายหรือปูนขาวแห้ง เป็นต้น
6. การรักษาความร้อนเกรดเหล็ก AISI 4340
สำหรับการคลายความเครียดของเหล็กชุบแข็งล่วงหน้าทำได้โดยการให้ความร้อนแก่เหล็ก 4340 ถึงระหว่าง 500 ถึง 550°C อุ่นที่อุณหภูมิ 600 °C – 650 °C ค้างไว้จนกว่าอุณหภูมิจะสม่ำเสมอทั่วทั้งส่วน แช่ไว้ 1 ชั่วโมงต่อส่วน 25 มม. และทำให้เย็นในอากาศนิ่ง
การหลอมทั้งหมดอาจทำได้ที่อุณหภูมิ 844°C (1550 F) ตามด้วยการทำความเย็นแบบควบคุม (เตาเผา) ในอัตราที่ไม่เร็วกว่า 10°C (50 F) ต่อชั่วโมง ลดลงเหลือ 315°C (600 F) จาก 315°C 600 F อาจระบายความร้อนด้วยอากาศ
เหล็กกล้าอัลลอยด์ AISI 4340 ควรอยู่ในสภาวะที่ได้รับความร้อนหรือทำให้เป็นมาตรฐานและผ่านการอบด้วยความร้อนก่อนแบ่งเบาบรรเทา อุณหภูมิในการอบขึ้นอยู่กับระดับความแรงที่ต้องการ สำหรับระดับความแรงในช่วง 260 – 280 ksi อุณหภูมิที่ 232°C (450 F) สำหรับความแรงในช่วง 125 – 200 ksi อุณหภูมิที่ 510°C (950 F) และอย่าอบอุณหภูมิเหล็ก 4340 หากอยู่ในช่วงความแข็งแรง 220 – 260 ksi เนื่องจากการแบ่งเบาความร้อนอาจส่งผลให้การต้านทานแรงกระแทกลดลงสำหรับความแข็งแกร่งระดับนี้
ควรหลีกเลี่ยงการแบ่งเบาบรรเทาหากเป็นไปได้ในช่วง 250 °C – 450 °C เนื่องจากอุณหภูมิเปราะบาง
ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น เหล็กเส้นหรือแผ่นเหล็ก 4340 ที่ผ่านการชุบแข็งและอบคืนอุณหภูมิแล้วสามารถชุบผิวให้แข็งขึ้นได้อีกด้วยวิธีชุบแข็งด้วยเปลวไฟหรือการเหนี่ยวนำ ส่งผลให้เคสมีความแข็งเกิน Rc 50 ชิ้นส่วนเหล็ก AISI 4340 ควรได้รับความร้อนโดยเร็วที่สุด ช่วงอุณหภูมิออสเทนนิติก (830 °C – 860 °C) และความลึกของเคสที่ต้องการ ตามด้วยการดับด้วยน้ำมันหรือน้ำทันที ขึ้นอยู่กับความแข็งที่ต้องการ ขนาดชิ้นงาน/รูปร่าง และการเตรียมการดับ
หลังจากดับไฟเพื่อให้มืออุ่น การอบคืนตัวที่อุณหภูมิ 150°C – 200°C จะช่วยลดความเครียดในเคสโดยมีผลกระทบต่อความแข็งน้อยที่สุด
ต้องนำวัสดุพื้นผิวที่กำจัดคาร์บอนออกทั้งหมดก่อนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
เหล็กกล้าอัลลอยด์ 4340 ที่ชุบแข็งและอบคืนตัวยังสามารถไนไตรด์ได้โดยให้ความแข็งผิวสูงถึง Rc 60 ให้ความร้อนถึง 500°C – 530°C และพักไว้เป็นเวลาเพียงพอ (ตั้งแต่ 10 ถึง 60 ชั่วโมง) เพื่อพัฒนาความลึกของตัวเรือน ไนไตรดิ้งควรตามด้วยการระบายความร้อนอย่างช้าๆ (ไม่ดับ) เพื่อลดปัญหาการบิดเบี้ยว ดังนั้นวัสดุไนไตรด์เกรด 4340 จึงสามารถตัดเฉือนให้ได้ขนาดใกล้เคียงขั้นสุดท้าย โดยเหลือค่าเผื่อการเจียรเล็กน้อยเท่านั้น ความต้านทานแรงดึงของแกนวัสดุเหล็ก 4340 มักจะไม่ได้รับผลกระทบเนื่องจากช่วงอุณหภูมิไนไตรดิ้งโดยทั่วไปต่ำกว่าอุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทาดั้งเดิมที่ใช้
ความแข็งของพื้นผิวที่ทำได้คือ 600 ถึง 650HV
7. ความสามารถในการแปรรูป
การตัดเฉือนทำได้ดีที่สุดด้วยโลหะผสมเหล็ก 4340 ในสภาพอบอ่อนหรือปกติและอบเย็น สามารถขึ้นรูปได้อย่างง่ายดายด้วยวิธีการทั่วไปทั้งหมด เช่น การเลื่อย การกลึง การเจาะ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ในสภาวะความแข็งแรงสูง 200 ksi หรือมากกว่านั้น ความสามารถในการขึ้นรูปจะอยู่ที่ 25% ถึง 10% ของโลหะผสมในสภาพอบอ่อน
8. การเชื่อม
ไม่แนะนำให้ทำการเชื่อมเหล็ก 4340 ในสภาพชุบแข็งและอบร้อน (ตามปกติที่จัดหาให้) และควรหลีกเลี่ยงหากเป็นไปได้ เนื่องจากอาจเกิดอันตรายจากการดับการแตกร้าว เนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลจะเปลี่ยนแปลงภายในบริเวณที่ได้รับความร้อนจากการเชื่อม
หากต้องมีการเชื่อม ให้อุ่นที่อุณหภูมิ 200 ถึง 300°C และรักษาอุณหภูมินี้ไว้ขณะเชื่อม ทันทีหลังจากการเชื่อมความเครียดจะลดลงที่ 550 ถึง 650°C ก่อนที่จะชุบแข็งและอบคืนตัว
ถ้าการเชื่อมในสภาวะที่ชุบแข็งและอบร้อนเป็นสิ่งจำเป็นจริงๆ ชิ้นงานทันทีที่เย็นลงเพื่อให้มืออุ่น ถ้าเป็นไปได้ความเครียดจะลดลงที่อุณหภูมิ 15 °C ต่ำกว่าอุณหภูมิการอบร้อนเดิม
9. การใช้เหล็ก 4340
เหล็กกล้า AISI 4340 ถูกใช้ในภาคอุตสาหกรรมส่วนใหญ่สำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานแรงดึงที่สูงกว่าเหล็กกล้า 4140
แอปพลิเคชั่นทั่วไปบางอย่างเช่น:
Gnee Steel เป็นหนึ่งในซัพพลายเออร์ชั้นนำของเหล็กกล้า AISI 4340 สำหรับการใช้งานต่างๆ ของคุณตามข้างต้น และเราจัดหาเหล็ก 4140 เหล็ก 4130 เช่นกัน ติดต่อฉันและแจ้งให้ฉันทราบคำขอของคุณได้ตลอดเวลา