Thép AISI 4140 là thép hợp kim thấp chứa crom, molypden và mangan. Nó có độ bền mỏi cao, chống mài mòn và va đập, độ dẻo dai và độ bền xoắn. Bảng thông số kỹ thuật sau cung cấp tổng quan về thép hợp kim AISI 4140.
Thành phần hóa học thép AISI 4140
Bảng sau đây cho thấy thành phần hóa học của thép hợp kim AISI 4140.
| Element | Content (%) |
|---|---|
| Chromium, Cr | 0.80 – 1.10 |
| Manganese, Mn | 0.75 – 1.0 |
| Carbon, C | 0.380 – 0.430 |
| Silicon, Si | 0.15 – 0.30 |
| Molybdenum, Mo | 0.15 – 0.25 |
| Sulfur, S | 0.040 |
| Phosphorous, P | 0.035 |
| Iron, Fe | Balance |
Tính chất vật lý thép AISI 4140
Các tính chất vật lý của thép được nêu trong bảng sau.
| Properties | Metric | Imperial |
|---|---|---|
| Density | 7.85 g/cm3 | 0.284 lb/in³ |
| Melting point | 1416°C | 2580°F |
Tính chất cơ học thép AISI 4010
Bảng sau đây trình bày các đặc tính cơ học của thép hợp kim AISI 4140.
| Properties | Metric | Imperial |
|---|---|---|
| Tensile strength | 655 MPa | 95000 psi |
| Yield strength | 415 MPa | 60200 psi |
| Bulk modulus (typical for steel) | 140 GPa | 20300 ksi |
| Shear modulus (typical for steel) | 80 GPa | 11600 ksi |
| Elastic modulus | 190-210 GPa | 27557-30458 ksi |
| Poisson’s ratio | 0.27-0.30 | 0.27-0.30 |
| Elongation at break (in 50 mm) | 25.70% | 25.70% |
| Hardness, Brinell | 197 | 197 |
| Hardness, Knoop (converted from Brinell hardness) | 219 | 219 |
| Hardness, Rockwell B (converted from Brinell hardness) | 92 | 92 |
| Hardness, Rockwell C (converted from Brinell hardness. Value below normal HRC range, for comparison purposes only) | 13 | 13 |
| Hardness, Vickers (converted from Brinell hardness) | 207 | 207 |
| Machinability (based on AISI 1212 as 100 machinability) | 65 | 65 |
Tính chất nhiệt thép AISI 4140
Các đặc tính nhiệt của thép được đưa ra trong bảng sau.
| Properties | Metric | Imperial |
|---|---|---|
| Thermal expansion coefficient (@ 0-100°C/32-212°F) | 12.2 µm/m°C | 6.78 µin/in°F |
| Thermal conductivity (@ 100°C) | 42.6 W/mK | 296 BTU in/hr.ft².°F |
Các chỉ định khác
Các ký hiệu khác tương đương với thép hợp kim AISI 4140 được liệt kê trong bảng sau.
| AMS 6349 | ASTM A193 (B7, B7M) | ASTM A506 (4140) | ASTM A752 (4140) |
| AMS 6381 | ASTM A194 (7, 7M) | ASTM A513 | ASTM A829 |
| AMS 6382 | ASTM A29 (4140) | ASTM A513 (4140) | SAE J1397 (4140) |
| AMS 6390 | ASTM A320 (L7, L7M, L7D) | ASTM A519 (4140) | SAE J404 (4140) |
| AMS 6395 | ASTM A322 (4140) | ASTM A646 (4140) | SAE J412 (4140) |
| AMS 6529 | ASTM A331 (4140) | ASTM A711 | |
Chế tạo và xử lý nhiệt thép AISI 4140
Khả năng gia công
Thép có khả năng gia công tốt trong điều kiện ủ.
Hình thành
Thép có độ dẻo cao. Nó có thể được hình thành bằng các kỹ thuật thông thường trong điều kiện ủ. Nó đòi hỏi nhiều áp lực hơn hoặc lực để tạo hình vì nó cứng hơn thép carbon đơn giản.
Hàn
Thép hợp kim AISI 4140 có thể được hàn bằng tất cả các kỹ thuật thông thường. Tuy nhiên, các tính chất cơ học của thép này sẽ bị ảnh hưởng nếu nó được hàn trong điều kiện nhiệt luyện và phải thực hiện xử lý nhiệt sau hàn.
Xử lý nhiệt thép AISI 4140
Thép được nung ở 845 ° C (1550 ° F) sau đó được làm nguội trong dầu. Trước khi đông cứng, nó có thể được bình thường hóa bằng cách nung nó ở 913 ° C (1675 ° F) trong một thời gian dài, sau đó là làm mát bằng không khí.
Rèn
Thép hợp kim AISI 4140 được rèn ở 926 đến 1205 ° C (1700 đến 2200 ° F)
Làm việc nóng
Thép có thể được gia công nóng ở 816 đến 1038 ° C (1500 đến 1900 ° F)
Làm việc lạnh
Thép hợp kim AISI 4140 có thể được gia công nguội bằng các phương pháp thông thường trong điều kiện ủ.
Ủ
Thép được ủ ở 872 ° C (1600 ° F) sau đó làm nguội từ từ trong lò.
Ủ
Thép hợp kim AISI 4140 có thể được tôi luyện ở 205 đến 649 ° C (400 đến 1200 ° F) tùy thuộc vào mức độ cứng mong muốn. Độ cứng của thép có thể được tăng lên nếu nó có nhiệt độ tôi luyện thấp hơn. Ví dụ, độ bền kéo là 225 ksi có thể đạt được bằng cách ủ ở 316 ° C (600 ° F) và độ bền kéo 130 ksi có thể đạt được bằng cách ủ ở 538 ° C (1000 ° F).
Làm cứng thép AISI 4140
Thép có thể được làm cứng bằng cách gia công nguội, hoặc gia nhiệt và tôi.
Tham khảo Kiến thức kim loại tại
Đặt hàng online tại:
