Le matériel 4140 l'acier allié est couramment utilisé dans plusieurs industries, secteurs, et processus de production. Il intègre plusieurs fonctionnalités, c'est à dire. haute résistance, dureté, et la ténacité. mis-à-part, il est largement utilisé dans la formation de pièces nécessitant une résistance à la traction et à l'usure élevées. Donc, dans cet article, nous décrirons les caractéristiques et les utilisations de 4140 acier allié pour l'ingénierie et la construction industrielle.
Qu'est-ce que 4140 Acier allié?
4140 l'acier allié est un acier faiblement allié qui contient du chrome, molybdène, et du manganèse. Il est principalement populaire en raison de sa robustesse, haute résistance à la fatigue, et bonne usinabilité. mis-à-part, il a des applications courantes dans la fabrication de pièces comme des engrenages, vilebrequins, et pièces robustes.
Fabrication et transformation de 4140 Acier allié
Voici les étapes complètes de la fabrication et de la transformation de 4140 Acier allié.
1. Traitement thermique
Les propriétés mécaniques de 4140 l'acier allié est la considération la plus importante. mis-à-part, le traitement thermique est important pour obtenir la bonne composition. Les processus de traitement thermique primaire comprennent:
- Recuit: Ce processus consiste à chauffer l'acier dans une plage comprise entre 1 550 F et 843 C, puis à le tremper.. Le recuit améliore la capacité d'usinage du matériau et réduit les contraintes internes de celui-ci.
- Trempe: Le acier est chauffé jusqu'à 1550°F (843°C) et est instantanément trempé dans l'eau ou l'huile. Steeling surserve pour augmenter la dureté relative de l’acier. Mais cela peut se faire au détriment de la robustesse.
- Trempe: Après trempe, nous subissons un réchauffage à une température plus basse (entre 400-1200°F ou 204-649°C) puis refroidissement. La normalisation est également connue sous le nom de tempérage. Il a pour fonction de minimiser les niveaux de fragilité tout en augmentant la ténacité.
2. Forgeage et Usinage
Grâce à la bonne forgeabilité et usinabilité, 4140 l'acier est applicable pour différentes pièces. Le processus de forgeage aide à façonner l'acier à haute température. Il améliore les propriétés mécaniques du silicium ainsi que la structure des grains. La finition est utilisée pour obtenir les dimensions et la finition de surface requises. mis-à-part usinage aide à obtenir des dimensions précises et de bonnes finitions de surface.
3. Soudage et assemblage
Il est possible de souder 4140 acier allié, bien que le matériau doive généralement être préchauffé et soudé. Cela peut nécessiter un traitement thermique par la suite. Certaines des méthodes demandées soudage inclure le soudage à l'arc au gaz tungstène (GTAW) et soudage à l'arc métallique blindé (SMAW).
Composition chimique de 4140 Acier allié
4140 est principalement un acier au chrome-molybdène. Il contient également des matières premières comme:
- Carbone (C): 38-0.43%
- Chrome (Cr):80-1.10%
- Molybdène (Mo):15-0.25%
- Manganèse (Mn): 75-1.00%
- Silicium (Et):20-0.35%
Différencier entre 4140 Acier allié avec 4340 et 1045 Acier
Donc, voici un tableau détaillé pour comparer 4140 acier allié avec 4340 et 1045 acier.
| Propriété | 4140 Acier allié | 4340 Acier allié | 1045 Acier au carbone |
| Composition | Chrome, Molybdène | Chrome, Molybdène, Nickel | Carbone |
| Dureté | Moyen à élevé (28-32 CRH) | Haut (40-45 CRH) | Moyen (12-17 CRH) |
| Résistance à la traction | Jusqu'à 100 ksi | Jusqu'à 120 ksi | Jusqu'à 80 ksi |
| Limite d'élasticité | 70-90 ksi | 90-100 ksi | 45-50 ksi |
| Résistance aux chocs | Bien | Très bien | Modéré |
| Résistance à l'usure | Bien | Excellent | Modéré |
| Usinabilité | Modéré | Modéré | Bien |
| Soudabilité | Modéré (nécessite un pré/post-traitement) | Modéré (nécessite un pré/post-traitement) | Bien |
| Coût | Modéré | Haut | Faible |
| Applications typiques | Composants automobiles, pièces de machines | Composants aérospatiaux, pièces très sollicitées | Machines générales, pièces structurelles |
Applications de 4140 Acier allié
4140 La polyvalence de l'acier allié le rend adapté à de nombreuses industries telles que;
- Industrie automobile: Populaire dans la fabrication de tracteurs, véhicules, vélos, moteurs, et d'autres pièces. Ces pièces nécessitent une résistance et une élasticité élevées, c'est à dire. vilebrequins, engrenages, et essieux.
- Aéronautique et Défense: Utilisation appropriée lors de la fabrication de composants d'engrenages et d'autres éléments structurels. Parce qu'ils offrent une résistance élevée et une résistivité à la fatigue.
- Industrie pétrolière et gazière: Ils ont de nombreuses applications dans les industries où des équipements tels que des perceuses, vannes, et d'autres outils mécaniques sont produits. Ces pièces ont besoin de dureté et de haute résistance.
- Construction et machines: Nous pouvons les employer dans certaines parties de l'équipement lourd, c'est à dire. arbre et accouplement. Parce que son usure et ses impacts abrasifs sont inévitables.
- Outillage et matrices: Principalement utilisé pour la fabrication de matrices, moules, et outillage en raison de sa dureté et de sa résistance à l'usure.
Différentes normes et spécifications pour 4140 Acier allié
Le tableau suivant nous donnera un détail des normes disponibles pour 4140 Acier allié
normes et spécifications pour 4140 acier allié:
| Standard | Caractéristiques |
| ASTMA519 | Tubes mécaniques sans soudure |
| SAEJ403 | Compositions d'alliages d'acier |
| OIN 683-17 | Aciers traitables thermiquement et alliés |
| ASTM A29/A29M | Barres d'acier forgées à chaud, Exigences générales |
| ASTMA322 | Qualités standard de barres en acier allié |
| ASTMA331 | Barres en acier allié finies à froid |
| ASTMA505 | Plaques d'acier alliées trempées et revenues |
| SAE-AMS 6349 | Barres et tubes en acier allié normalisé/recuit |
| MSA 6382 | Barres et tubes en acier allié traités thermiquement |
| DEPUIS 1.7225 | 42Acier allié CrMo4 (Allemagne/Europe) |
| IL G4105 | Aciers au chrome-molybdène (Japon) |
| DANS 19 | Acier d'ingénierie Cr-Mo (Europe) |
Avantages et inconvénients de 4140 Acier allié
Voici les avantages et les inconvénients de 4140 acier allié.
1. Avantages
- Résistance et durabilité: 4140 l'acier allié est un matériau hautement renforcé, dur, et adapté à l'utilisation de pièces à forte contrainte.
- Résistance à l'usure: Étant un produit en acier, il présente une résistance à l'usure modérée. Donc, cela contribue à augmenter la durabilité des pièces.
- Polyvalence: L'avantage est qu'il peut être traité thermiquement et, comme tout autre métal, il peut subir divers processus.. Donc, il peut avoir de nombreuses applications.
2. Désavantages
- Résistance à la corrosion:4140 l'acier allié est relativement peu résistant à la corrosion. mis-à-part, il peut avoir besoin de plusieurs couches sur la surface du métal.
- Facteurs de coût: L'acier allié peut aussi être parfois plus coûteux que l'acier au carbone ordinaire.. C'est principalement en raison de sa teneur en composants d'alliage et de ses détails de fabrication..
Conclusion
En conclusion, qu'est-ce que 4140 acier allié, 4140 l'acier allié est le matériau qui se distingue par des niveaux élevés de résistance, dureté, et en même temps, dureté. Ses applications sont nombreuses dans la fabrication de tarauds et filières.. mis-à-part, son adéquation à une vaste gamme de techniques de traitement thermique et de transformation le rend idéal pour une utilisation dans des applications. Ces applications peuvent nécessiter des performances élevées dans plusieurs secteurs. L'étude des propriétés et des utilisations de ce matériau permet de déterminer le meilleur matériau en fonction des tâches d'ingénierie uniques..
Questions fréquemment posées
T1. Est-il possible de souder 4140 acier allié?
Oui, il est possible de forger un joint de 4140 acier. Cela dépend de l'épaisseur du composant à souder. Pour les sections épaisses, un traitement thermique de préchauffage et de post-soudage doit être effectué pour obtenir une soudure saine..
T2. Comme c'est dur 4140 acier allié?
Sa dureté est généralement comprise entre 28-32 HRC à l'état traité thermiquement. Cependant, cette dureté peut être traitée thermiquement en fonction de certaines procédures de traitement thermique fines.
T3. Quelle est la relation entre 4140 à 1045 acier au carbone?
En comparaison avec 1045 acier au carbone; 4140 l'acier allié a de meilleures propriétés mécaniques, c'est-à-dire. résistance supérieure, dureté, et résistance à l'usure. Mais c'est plus difficile à traiter et un peu cher.
T4. Est 4140 en acier allié autocorrosif?
4140 l'acier allié a une résistance raisonnable à la corrosion. Cependant, cela signifie qu'il a besoin d'un revêtement protecteur ou de tout traitement de protection dans des environnements hautement corrosifs.
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