AISI 4340 合金鋼 – ASTM A29
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AISI 4340鋼被定義為一種以0.8% Cr、0.2% Mo和1.8% Ni為強化合金元素的可熱處理低合金鋼。與AISI 4140相比,它具有更高的強度和韌性,並且具有非常好的抗疲勞性,耐磨性和耐大氣腐蝕。AISI 4340鋼一般以調質狀態供應,抗拉範圍為930-1080 Mpa,硬度280-320HB。預調質4340可通過火焰或感應淬火進一步表面硬化和通過氮化。
4340鋼可用於要求韌性好、強度高、尺寸大的重要淬火零件,如重型機械高負荷軸、直徑大於250mm的陶瓷渦輪軸、直升機旋翼軸、渦輪噴氣發動機渦輪軸、葉片、高負荷傳動部件、曲軸緊固件。齒輪等; 4340鋼還可用於工作溫度超過400℃的轉子軸和葉片等;也可進行滲氮處理,用於製造特殊性能要求的重要零件,經過低溫回火或等溫淬火可用於超高強度鋼。
4340鋼 供應形式、尺寸和公差
4340鋼是一種高強度合金,常用於航空航天工業。它具有出色的韌性和強度,非常適合需要考慮高應力水平的應用。 4340 鋼有多種不同的形式、尺寸和公差可供選擇。因此,它可以很容易地適應任何項目的特定需求。 4340 鋼是任何優先考慮強度和耐用性的應用的絕佳選擇。
供貨形式 | 尺寸(mm) | 過程 | 寬容 | |
圓形的 | Φ6-Φ100 | 冷拔 | 亮/黑 | 最佳 H11 |
Φ16-Φ350 | 熱軋 | 黑色的 | -0/+1mm | |
去皮/研磨 | 最佳 H11 | |||
Φ90-Φ1000 | 熱鍛 | 黑色的 | -0/+5mm | |
粗加工 | -0/+3mm | |||
平/方/塊 | 厚度:120-800 | 熱鍛 | 黑色的 | -0/+8mm |
寬度:120-1500 | 粗加工 | -0/+3mm |
備註:公差可根據要求定制
4340鋼 化學成分
4340 鋼是一種鉻鉬合金鋼,具有出色的強度、韌性和耐磨性平衡。 4340這個名字來源於它具有4340鋼的化學成分。 4340碳含量0.38-0.43%,錳含量0.60-0.80%,鉻含量0.80-1.10%,鉬含量0.15-0.25%,矽含量0.15-0.35%,硫含量0,040%,磷含量為 0,040%。 4340 還含有微量的其他元素,包括銅、鎳和鋁。 4340 鋼具有出色的強度和韌性平衡,可用於各種應用,包括齒輪、軸、螺栓和螺柱。 4340 還經常用於航空航天工業的起落架、渦輪葉片和其他高強度應用。
標準 | 年級 | C | 矽 | 錳 | 磷 | 秒 | 鉻 | 你 | 莫 |
ASTM A29 | 4340 | 0.38-0.43 | 0.15-0.35 | 0.6-0.8 | ≤ 0.035 | ≤ 0.04 | 0.7-0.9 | 1.65-2.0 | 0.2-0.3 |
EN10250 | 36CrNiMo4 | 0.32-0.4 | ≤ 0.4 | 0.5-0.8 | ≤ 0.035 | ≤ 0.035 | 0.9-1.2 | 0.90-1.2 | 0.15-0.3 |
1.6511 | |||||||||
BS 970 | EN24 | 0.36-0.44 | 0.1-0.4 | 0.45-0.7 | ≤ 0.035 | ≤ 0.04 | 1.0-1.4 | 1.3-1.7 | 0.2-0.35 |
817M40 | |||||||||
JIS G4103 | SNCM439 | 0.36-0.43 | 0.15-0.35 | 0.6-0.9 | ≤ 0.03 | ≤ 0.03 | 0.6-1.0 | 1.6-2.0 | 0.15-0.3 |
GB 3077 | 40CrNiMoA | 0.37-0.44 | 0.17-0.37 | 0.5-0.8 | ≤ 0.025 | ≤ 0.025 | 0.6-0.9 | 1.25-1.65 | 0.15-0.25 |
4340鋼 物理特性
4340鋼是中碳鎳鉻鉬合金鋼。這種合金在大約 2250˚F (1230˚C) 的起始溫度下鍛造。 4340鋼具有優異的抗衝擊和抗衝擊性以及疲勞強度、韌性和延展性。 4340可以通過熱處理獲得高強度。 4340 以其在高溫下承受重載的能力而聞名。 4340還具有良好的機械加工性和焊接性。 4340合金鋼因其超高的強度和韌性而被廣泛用於飛機起落架。由於強度重量比高,4340 也經常用於生產賽車。 4340 可以氮化以提供具有堅韌核心的硬表面外殼。 4340還可以進行沉澱硬化以達到各種強度,同時保持良好的韌性和延展性。 4340 可應用於各種行業,包括汽車、航空航天和能源領域。 4340 有標準和加工兩種形式。
密度 g/cm3 | 7.85 | ||||
熔點 °C | 第1427章 | ||||
泊鬆比 | 0.27-0.30 | ||||
機械加工性(AISI 1212 為 100% 機械加工性) | 50% | ||||
熱膨脹係數 µm/m°C | 12.5 | ||||
導熱係數 W/(mK) | 44.5 | ||||
彈性模量 10^3 N/mm^2 | 210 | ||||
電阻率 Ohm.mm2 /m | 0.19 | ||||
比熱容 J/(kg.K) | 第460章 | ||||
彈性模量 10^3 N/mm2 | 100℃ | 200℃ | 300℃ | 400℃ | 500℃ |
205 | 195 | 185 | 175 | 165 | |
熱膨脹 10^6 m/(mK) | 100℃ | 200℃ | 300℃ | 400℃ | 500℃ |
11.1 | 12.1 | 12.9 | 13.5 | 13.9 |
4340鋼 機械性能
4340 鋼是一種鉻鉬合金鋼,可提供強度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性的最佳組合。使 4340 鋼成為結構應用的絕佳選擇的特性包括良好的延展性、焊接性和機械加工性。 4340鋼的高導熱性對於航空航天應用也很重要。 4340 合金鋼經過熱處理達到高強度水平,經常用於飛機和工業燃氣渦輪發動機。 4340 合金鋼可以訂購多種熱處理方式,包括正火、退火、預硬化、淬火和回火。 4340 鋼也可以氮化以提高耐磨性和表面硬度。 4340合金鋼的其他重要應用包括飛機零件和動力總成部件的鍛件;無縫軋環;軸;大腸桿菌;液壓;齒輪;鏈輪;閥桿;工具架;襯套;柱塞桿;錠子;滾珠絲槓;絲槓;泵軸和齒輪座。 4340 合金鋼有多種標準尺寸和庫存形式,如圓鋼、扁鋼、方鋼、帶鋼和板材。
機械條件 | 噸 | 你 | 伏 | 寬 | X | 是 | Z |
劃線截面 (mm) | 150 | 100 | 63 | 30 | 30 | 30 | 30 |
抗拉強度 Mpa | 850-1000 | 930-1080 | 1000-1150 | 1080-1230 | 1150-1300 | 1230-1380 | >1550 |
屈服強度,Mpa | ≥665 | ≥740 | ≥835 | ≥925 | ≥1005 | ≥1080 | ≥1125 |
伸長率 % | ≥13 | ≥12 | ≥12 | ≥11 | ≥10 | ≥10 | ≥5 |
懸臂梁衝擊 J | ≥54 | ≥47 | ≥47 | ≥41 | ≥34 | ≥24 | ≥10 |
夏比衝擊 J | ≥50 | ≥42 | ≥42 | ≥35 | ≥28 | ≥20 | ≥9 |
布氏硬度HB | 248-302 | 269-331 | 293-352 | 311-375 | 341-401 | 363-429 | >444 |
4340鋼 高溫強度
用於調質重型鍛件 | |||||||
直徑mm | 屈服強度 MPa | ||||||
20℃ | 100℃ | 200℃ | 250℃ | 300℃ | 350℃ | 400℃ | |
≤250 | 590 | 第549章 | 510 | 第481章 | 第441章 | 第412章 | 第371章 |
250-500 | 540 | 505 | 第471章 | 第451章 | 第412章 | 第383章 | 第353章 |
500-750 | 第490章 | 第466章 | 第441章 | 第422章 | 第392章 | 第363章 | 第343章 |
4340鋼 鍛造
鍛造溫度應在1150℃-1200℃之間進行,鍛造結束溫度越低,晶粒越細,鍛造前保持適當的時間使鋼充分加熱,但不要在最低鍛造溫度850以下進行鍛造℃。 AISI 4340具有良好的鍛造特性,但鍛造後冷卻方式不當容易產生裂紋,因此鍛造後應在靜止空氣或砂中盡可能緩慢冷卻。
4340鋼 歸一化
正火用於細化鍛造後可能冷卻不均勻的鍛件組織,作為最終熱處理前的調質處理。AISI 4340鋼的正火溫度應在850℃-880℃之間進行。保持適當的時間使鋼徹底加熱,以完成鐵素體向奧氏體的轉變。在靜止空氣中冷卻。
4340鋼 退火
AISI 4340建議在加工前進行全面退火,AISI 4340應在830℃-850℃的公稱溫度下進行,保持適當的時間使鋼充分加熱,然後以11℃的速度爐冷至610℃每小時,最後風冷。
4340鋼 硬化
這種熱處理淬火後獲得馬氏體組織,增加表面硬度和強度。AISI 4340應在830℃-865℃之間進行,保持適當的時間使鋼充分加熱,每次保溫10-15分鐘25mm截面,建議油淬。淬火後應立即回火。
4340鋼 回火
AISI 4340合金鋼在回火前應處於熱處理或正火和熱處理狀態。 回火 通常進行消除硬化過程中的應力,但主要是為了獲得所需的硬度和機械性能。實際回火溫度將根據所要求的性能進行選擇。通常在450℃-660℃進行,保持整個截面溫度均勻,每25毫米截面保溫1小時,然後在靜止空氣中冷卻。不能避免在250℃-450℃之間回火,因為在此範圍內回火會嚴重降低衝擊值,導致回火脆性。
4340鋼 應用
在較高強度水平下,AISI 4340 通常優先於 AISI 4140 使用,因為它具有更好的淬透性和改進的 CVN 衝擊韌性。
典型應用包括:重型車軸、軸、重型齒輪、主軸、銷、螺柱、夾頭、螺栓、聯軸器、鏈輪、小齒輪、扭杆、連桿、撬棍、輸送機零件、鍛造液壓、鍛鋼曲軸等等。