AISI 4140 یک کروم همه کاره- فولاد آلیاژ مولیبدن است که به طور گسترده ای در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد و نیاز به مقاومت بالا ، مقاومت و مقاومت در برابر سایش دارد. این متعلق به خانواده فولادهای "Chromium- moly" است که در استانداردهای ASTM A29/A29M مشخص شده است و معادل DIN 1.7225 ، JIS SCM440 و GB 42CRMO است. سخت بودن و تغییرپذیری آن ، آن را برای ساخت شفت ها ، چرخ دنده ها ، پیچ ها و سایر مؤلفه های استرس {10 {بالا مناسب می کند. در زیر یک تجزیه و تحلیل دقیق از ترکیب شیمیایی آن ، خصوصیات مکانیکی و روابط متقابل آنها ارائه شده است.
ترکیب شیمیایی AISI 4140 برای اطمینان از عملکرد مداوم به شدت تعریف شده است ، با عناصر اصلی آلیاژ که به خصوصیات منحصر به فرد آن کمک می کند. تمام مقادیر به عنوان درصد جرم (٪) در هر ASTM A29/A29M داده می شوند.
| عنصر | نماد | دامنه محتوا | نقش و تأثیر |
|---|---|---|---|
| کربن | C | 0.38–0.43% | تقویت کننده اصلی: استحکام پایه را از طریق سخت شدن محلول جامد و تشکیل کاربید فراهم می کند. دامنه 0.38-0.43 ٪ ، سختی و انعطاف پذیری را متعادل می کند ، و در عین حال که چقرمگی را حفظ می کند ، قدرت قابل توجهی را از طریق عملیات حرارتی به دست می آورد. |
| کروم | کلوچه | 0.80–1.10% | تقویت کننده سختگیری: توانایی فولاد را در شکل گیری مارتنزیت در هنگام خاموش کردن بهبود می بخشد و از سختی یکنواخت در بخش های ضخیم اطمینان می یابد. همچنین با تشکیل کاربیدهای کروم ، مقاومت در برابر سایش را تقویت می کند. |
| مولیبدن | مس | 0.15–0.25% | سختی و مقاومت در برابر خزش: از رشد دانه در حین عملیات حرارتی جلوگیری می کند ، تصفیه ریزساختار و بهبود سختی ضربه. قدرت دما {1} بالا را تقویت می کند ، و 4140 مناسب برای اجزای کار شده تا 400 درجه مناسب است. |
| منگنز | منگنه | 0.75–1.00% | تقویت و اکسیداسیون: با ایجاد اثرات مضر گوگرد با تشکیل اجزاء MNS ، استحکام و سخت بودن را افزایش می دهد. |
| سیلیکون | si | 0.15–0.35% | deoxidizer و تقویت کننده خفیف: اکسیژن را در هنگام ساخت فولاد از بین می برد و تخلخل را کاهش می دهد. راه حل های جامد را با آهن تشکیل می دهد تا کمی قدرت عملکرد را افزایش دهد. |
| فسفر | P | کمتر از یا برابر با 0.035 ٪ | ناخالصی مضر: محدود برای جلوگیری از شکنندگی سرد ، که باعث شکستگی در دمای پایین به دلیل تفکیک مرزی دانه می شود. |
| گوگرد | S | کمتر از یا برابر با 0.040 ٪ | ناخالصی کنترل شده: کمی قابلیت ماشینکاری را بهبود می بخشد اما برای جلوگیری از شکنندگی گرم در طول پردازش دما بالا {0}. |
اثر هم افزایی کروم و مولیبدن بسیار مهم است - Chromium سخت بودن را افزایش می دهد در حالی که مولیبدن گرایش به سمت شتم خلق و خوی را خنثی می کند ، و در نتیجه فولادی ایجاد می شود که حتی پس از عملیات حرارتی ، چقرمگی را حفظ می کند.