AISI 4340Théplà một loại thép hợp kim thấp, carbon trung bình được biết đến với độ dẻo dai và sức mạnh của nó trong các phần tương đối lớn. AISI 4340 cũng là một loại thép niken crom molypden. Thép hợp kim 4340 thường được cung cấp cứng và tôi luyện trong phạm vi độ bền kéo 930 – 1080 Mpa. Thép 4340 đã được làm cứng trước và tôi luyện có thể được làm cứng thêm bề mặt bằng ngọn lửa hoặc tôi bằng cảm ứng và bằng thấm nitơ. Thép 4340 có khả năng chống sốc và va đập tốt cũng như khả năng chống mài mòn và mài mòn trong điều kiện tôi luyện. Các đặc tính của thép AISI 4340 mang lại độ dẻo tốt trong điều kiện ủ, cho phép nó bị uốn cong hoặc tạo hình. Hàn nóng chảy và hàn điện trở cũng có thể thực hiện được với thép hợp kim 4340 của chúng tôi. Vật liệu ASTM 4340 thường được sử dụng khi các loại thép hợp kim khác không có khả năng làm cứng để tạo ra độ bền cần thiết. Đối với các bộ phận căng thẳng cao, đó là sự lựa chọn tuyệt vời. Thép hợp kim AISI 4340 cũng có thể được gia công bằng tất cả các phương pháp thông thường.
Do tính sẵn có, loại thép tiêu chuẩn ASTM 4340 thường được thay thế bằng tiêu chuẩn châu Âu 817M40/EN24 và 1.6511/36CrNiMo4 hoặc thép SNCM439 của Nhật Bản. Bạn có dữ liệu chi tiết về thép 4340 bên dưới.
1. Phạm vi cung cấp thép hợp kim AISI 4340
Thanh tròn thép 4340: đường kính 8mm – 3000mm (*Dia30-240mm trong kho ở điều kiện ủ, giao hàng ngay lập tức)
Thép tấm 4340: dày 10mm – 1500mm x rộng 200mm – 3000mm
Thép 4340 Vuông: 20mm – 500mm
Bề mặt hoàn thiện: Đen, Gia công thô, Tiện hoặc theo yêu cầu nhất định.
2. Đặc điểm kỹ thuật thép AISI 4340 và các tiêu chuẩn liên quan
Quốc gia | Hoa Kỳ | nước Anh | nước Anh | Nhật Bản |
Tiêu chuẩn | ASTM A29 | EN 10250 | BS 970 | JIS G4103 |
lớp | 4340 | 36CrNiMo4/ 1.6511 |
EN24/817M40 | SNCM 439/SNCM8 |
3. Thành phần hóa học của thép và các chất tương đương theo tiêu chuẩn ASTM 4340
Tiêu chuẩn | Cấp | C | mn | P | S | sĩ | 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. Tính chất cơ học của thép hợp kim AISI 4340
Thuộc tính cơ học
(Điều kiện xử lý nhiệt) |
Tình trạng | phần phán quyết mm |
Độ bền kéo MPa | sức mạnh năng suất MPa |
Kéo dài. % |
Tác động Izod J |
Brinell độ cứng |
t | 250 | 850-1000 | 635 | 13 | 40 | 248-302 | |
t | 150 | 850-1000 | 665 | 13 | 54 | 248-302 | |
bạn | 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- |
Tính chất nhiệt
Của cải | Hệ mét | thành nội |
Hệ số giãn nở nhiệt (20°C/68°F, dầu mẫu được làm cứng, nhiệt độ 600°C (1110°F) | 12,3 µm/m°C | 6,83 µin/in°F |
Độ dẫn nhiệt (thép điển hình) | 44,5W/mK | 309 BTU tính bằng/hr.ft².°F |
5. Rèn thép hợp kim 4340
Nung nóng thép 4340 trước, nung nóng tối đa 1150°C – 1200°C để rèn, giữ cho đến khi nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ phần.
Không rèn dưới 850 °C. 4340 có đặc tính rèn tốt nhưng phải cẩn thận khi làm nguội vì thép dễ bị nứt. Sau quá trình rèn, chi tiết gia công phải được làm nguội càng chậm càng tốt. Và nên làm mát bằng cát hoặc vôi khô, v.v.
6. Xử lý nhiệt cấp thép AISI 4340
Đối với thép đã được làm cứng trước, việc giảm ứng suất đạt được bằng cách nung nóng thép 4340 ở nhiệt độ từ 500 đến 550°C. Đun nóng đến 600 °C – 650 °C, giữ cho đến khi nhiệt độ đồng đều trong toàn bộ phần, ngâm trong 1 giờ trên phần 25 mm và làm mát trong không khí tĩnh.
Quá trình ủ hoàn toàn có thể được thực hiện ở 844°C (1550 F), sau đó làm mát (lò) có kiểm soát với tốc độ không nhanh hơn 10°C (50 F) mỗi giờ xuống 315°C (600 F). Từ 315°C 600 F, nó có thể được làm mát bằng không khí.
Thép hợp kim AISI 4340 phải ở trong điều kiện xử lý nhiệt hoặc bình thường hóa và xử lý nhiệt trước khi ủ. Nhiệt độ ủ phụ thuộc vào mức độ cường độ mong muốn. Đối với các mức cường độ trong phạm vi 260 – 280 ksi, nhiệt độ ở 232°C (450 F). Để có độ bền trong phạm vi 125 – 200 ksi, nhiệt độ ở 510°C (950 F). Và không tôi luyện thép 4340 nếu nó nằm trong phạm vi cường độ 220 – 260 ksi vì quá trình tôi luyện có thể dẫn đến suy giảm khả năng chống va đập đối với mức độ bền này.
Nên tránh ủ nếu có thể trong phạm vi 250 °C – 450 °C do độ giòn của tôi.
Như đã đề cập ở trên, các thanh hoặc tấm thép 4340 đã được làm cứng trước và tôi luyện có thể được làm cứng bề mặt thêm bằng phương pháp làm cứng bằng ngọn lửa hoặc bằng cảm ứng dẫn đến độ cứng của vỏ vượt quá Rc 50. Các bộ phận bằng thép AISI 4340 phải được nung nóng càng nhanh càng tốt để phạm vi nhiệt độ austenit (830 °C – 860 °C) và độ sâu trường hợp yêu cầu, sau đó làm nguội ngay bằng dầu hoặc nước, tùy thuộc vào độ cứng yêu cầu, kích thước phôi/hình dạng và cách sắp xếp tôi.
Sau khi làm nguội để làm ấm tay, ủ ở nhiệt độ 150°C – 200°C sẽ làm giảm ứng suất trong vỏ với ảnh hưởng tối thiểu đến độ cứng của nó.
Tất cả vật liệu bề mặt đã khử cacbon trước tiên phải được loại bỏ để đảm bảo kết quả tốt nhất.
Thép hợp kim 4340 đã được tôi và tôi luyện cũng có thể được thấm nitơ, mang lại độ cứng bề mặt lên đến Rc 60. Nung nóng đến 500°C – 530°C và giữ trong thời gian đủ (từ 10 đến 60 giờ) để phát triển độ sâu của vỏ. Sau quá trình thấm nitơ nên làm mát chậm (không làm nguội) để giảm hiện tượng biến dạng. Do đó, các vật liệu loại 4340 thấm nitơ có thể được gia công đến gần kích thước cuối cùng, chỉ để lại một khoản phụ cấp mài nhỏ. Độ bền kéo của lõi vật liệu thép 4340 thường không bị ảnh hưởng do phạm vi nhiệt độ thấm nitơ thường thấp hơn nhiệt độ ủ ban đầu được sử dụng.
Độ cứng bề mặt có thể đạt được là 600 đến 650HV.
7. Khả năng gia công
Gia công được thực hiện tốt nhất với thép hợp kim 4340 ở điều kiện ủ hoặc thường hóa và ram. Nó có thể được gia công dễ dàng bằng tất cả các phương pháp thông thường như cưa, tiện, khoan, v.v. Tuy nhiên, trong điều kiện cường độ cao từ 200 ksi trở lên, khả năng gia công chỉ bằng từ 25% đến 10% so với hợp kim trong điều kiện ủ.
8. Hàn
Việc hàn thép 4340 ở điều kiện tôi và tôi cứng (như được cung cấp thông thường), không được khuyến nghị và nên tránh nếu có thể, vì nguy cơ nứt tôi, vì các tính chất cơ học sẽ bị thay đổi trong vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn.
Nếu phải tiến hành hàn, hãy làm nóng trước ở nhiệt độ 200 đến 300°C và duy trì nhiệt độ này trong khi hàn. Ngay sau khi hàn giảm căng thẳng ở 550 đến 650°C, trước khi làm cứng và ủ.
Nếu thực sự cần thiết phải hàn trong điều kiện làm cứng và tôi luyện, thì chi tiết gia công, ngay lập tức được làm nguội đến khi còn ấm tay, nếu có thể được giảm ứng suất ở nhiệt độ thấp hơn 15 °C so với nhiệt độ tôi luyện ban đầu.
9. Ứng dụng của thép 4340
Thép AISI 4340 được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp cho các ứng dụng yêu cầu độ bền kéo / năng suất cao hơn thép 4140 có thể cung cấp.
Một số ứng dụng tiêu biểu như:
Gnee Steel là một trong những nhà cung cấp thép AISI 4340 hàng đầu cho các ứng dụng khác nhau của bạn như trên. Và chúng tôi cũng cung cấp thép 4140, thép 4130. Liên hệ với tôi và cho tôi biết yêu cầu của bạn bất cứ lúc nào.