AISI 4140 ist ein vielseitiges Chrom - Molybdän -Legierungsstahl, der in industriellen Anwendungen, die hohe Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern, weit verbreitet ist. Es gehört zu der Familie von "Chrom - Moly" -Schähnen, die in ASTM A29/A29M -Standards angegeben sind, und entspricht DIN 1.7225, JIS SCM440 und GB 42CRMO. Die hervorragende Aushärten und Bearbeitbarkeit machen es für die Herstellung von Wellen, Zahnrädern, Bolzen und anderen hohen Spannungskomponenten geeignet. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse seiner chemischen Zusammensetzung, der mechanischen Eigenschaften und ihrer Wechselbeziehungen.
Die chemische Zusammensetzung von AISI 4140 ist streng definiert, um eine konsistente Leistung zu gewährleisten, wobei wichtige Legierungselemente zu seinen einzigartigen Eigenschaften beitragen. Alle Werte werden als Massenprozentsatz (%) pro ASTM A29/A29M angegeben.
| Element | Symbol | Inhaltsbereich | Rolle & Impact |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff | C | 0.38–0.43% | Primärstärkende: Bietet die Grundstärke durch feste Lösungshärtung und Carbidbildung. Die Reichweite von 0,38–0,43% gleicht die Härte und Duktilität aus und ermöglicht erhebliche Kraftgewinne durch Wärmebehandlung und gleichzeitig die Härte der Zähigkeit. |
| Chrom | Cr | 0.80–1.10% | Härtbarkeitsverstärker: Verbessert die Fähigkeit des Stahls, beim Löschen Martensit zu bilden, und sorgt für einheitliche Härte über dicke Abschnitte. Verbessert auch die Verschleißresistenz durch Bildung von Chromcarbiden. |
| Molybdän | MO | 0.15–0.25% | Zähigkeit und Kriechwiderstand: Verhindert das Kornwachstum während der Wärmebehandlung, die Verfeinerung der Mikrostruktur und die Verbesserung der Aufprallzählung. Verbessert die Temperaturstärke von - und macht 4140 für Komponenten geeignet, die bis zu 400 Grad betrieben werden. |
| Mangan | Mn | 0.75–1.00% | Stärkung und Desoxidation: Erhöht die Zugfestigkeit und Härtbarkeit und verringert gleichzeitig die schädlichen Wirkungen von Schwefel durch die Bildung von MNS -Einschlüssen. |
| Silizium | Si | 0.15–0.35% | Desoxidisator und milder Stärker: Entfernt Sauerstoff während der Stahlherstellung und reduziert die Porosität. Bildet feste Lösungen mit Eisen, um die Ertragsfestigkeit leicht zu erhöhen. |
| Phosphor | P | Weniger als oder gleich 0,035% | Schädliche Unreinheit: Begrenzt, um kalte Brödeln zu verhindern, was bei niedrigen Temperaturen aufgrund einer Korngrenze zu Bruch führt. |
| Schwefel | S | Weniger als oder gleich 0,040% | Kontrollierte Unreinheit: Verbessert die Bevollmächtigbarkeit leicht, aber beschränkt, um eine heiße Sprödigkeit während der hohen - Temperaturverarbeitung zu vermeiden. |
Der synergistische Effekt von Chrom und Molybdän ist kritisch. - Chrom verbessert die Verhinderbarkeit, während Molybdän der Tendenz zur Temperaturfestigkeit entgegenwirkt, was zu einem Stahl führt, das auch nach der Wärmebehandlung die Zähigkeit aufrechterhält.