素材 4140 合金鋼はいくつかの産業で一般的に使用されています, セクター, および生産プロセス. いくつかの機能が組み込まれています, つまり. 高強度, 硬度, そして靭性. このほかにも, 高い引張強度と耐摩耗性が必要な部品形成に広く使用されています。. それで, 記事上で, の特徴と用途について説明します。 4140 エンジニアリングおよび産業建設用合金鋼.
とは 4140 合金鋼?
4140 合金鋼はクロムを含む低合金鋼です。, モリブデン, とマンガン. 主にその頑丈さで人気があります, 高い疲労強度, 優れた機械加工性. このほかにも, 歯車などの部品の製造に一般的に使用されます。, クランクシャフト, そして頑丈な部品.
の製造・加工 4140 合金鋼
製造と加工の完全な手順は次のとおりです。 4140 合金鋼.
1. 熱処理
機械的特性 4140 合金鋼が最も重要な考慮事項です. このほかにも, 適切な組成を得るには熱処理が重要です. 一次熱処理プロセスには以下が含まれます。:
- アニーリング: このプロセスには、鋼を 1550°F ~ 843°C の範囲に加熱し、その後焼き戻すことが含まれます。. アニーリングにより材料の機械加工能力が向上し、材料の内部応力が軽減されます。.
- 焼入れ: の 鋼鉄 1550°Fまで加熱されます (843℃) 水または油中で瞬時に焼き入れされます。. 鋼の相対的な硬度を高めるために鋼を過剰に加工する. しかし、これを行うと靭性が損なわれる可能性があります.
- テンパリング: 焼入れ後, より低い温度に再加熱されます (400~1200°Fまたは204~649°Cの間) そして冷却します. 正規化はテンパリングとも呼ばれます. 靭性を高めながら脆性レベルを最小限に抑える機能があります。.
2. 鍛造と機械加工
鍛造性、被削性が良いため, 4140 鋼はさまざまな部品に適用できます. 鍛造プロセスは高温で鋼を成形するのに役立ちます. シリコンの機械的特性と結晶粒構造を改善します。. 仕上げは、必要な寸法と表面仕上げを得るために使用されます。. このほかにも 機械加工 正確な寸法と良好な表面仕上げの作成に役立ちます.
3. 溶接・接合
溶接も可能です 4140 合金鋼, 通常、材料は予熱して溶接する必要がありますが、. 後で熱処理が必要になる場合があります. 適用される手法の一部 溶接 ガスタングステンアーク溶接を含む (GTAW) および被覆金属アーク溶接 (スマウ).
の化学組成 4140 合金鋼
4140 主にクロムモリブデン鋼です. 次のような主要な資料も含まれています。:
- 炭素 (C): 38-0.43%
- クロム (Cr):80-1.10%
- モリブデン (モー):15-0.25%
- マンガン (ん): 75-1.00%
- ケイ素 (そして):20-0.35%
区別する 4140 合金鋼 4340 そして 1045 鋼鉄
それで, ここに詳細な比較表があります 4140 合金鋼と 4340 そして 1045 鋼鉄.
財産 | 4140 合金鋼 | 4340 合金鋼 | 1045 炭素鋼 |
構成 | クロム, モリブデン | クロム, モリブデン, ニッケル | 炭素 |
硬度 | 中~高 (28-32 HRC) | 高い (40-45 HRC) | 中くらい (12-17 HRC) |
抗張力 | まで 100 クシ | まで 120 クシ | まで 80 クシ |
降伏強さ | 70-90 クシ | 90-100 クシ | 45-50 クシ |
衝撃靱性 | 良い | とても良い | 適度 |
耐摩耗性 | 良い | 素晴らしい | 適度 |
被削性 | 適度 | 適度 | 良い |
溶接性 | 適度 (前後処理が必要) | 適度 (前後処理が必要) | 良い |
料金 | 適度 | 高い | 低い |
代表的なアプリケーション | 自動車部品, 機械部品 | 航空宇宙部品, 高応力部品 | 一般機械, 構造部品 |
の応用 4140 合金鋼
4140 合金鋼の多用途性により、次のような多くの産業で使用可能になります。;
- 自動車産業: トラクターの製造で人気, 車両, 自転車, エンジン, および他の部分. 高い強度と弾性が必要な部品です, つまり. クランクシャフト, 歯車, と車軸.
- 航空宇宙と防衛: 歯車部品などの構造要素を作る際の適切な使い方. 高い強度と耐疲労性を備えているため、.
- 石油およびガス産業: ドリルなどの機器を使用する産業で幅広い用途に使用できます。, バルブ, およびその他の機械工具が生産されています. 硬度と高い強度が必要な部品です.
- 建設機械: 重機の特定の部分に使用できます。, つまり. シャフトとカップリング. 磨耗や磨耗による衝撃は避けられないため.
- ツーリングと金型: 主に金型の製作に使用されます, 金型, 硬度と耐摩耗性により、工具や工具に最適です。.
さまざまな規格と仕様 4140 合金鋼
次の表は、利用可能な規格の詳細を示しています。 4140 合金鋼
の規格と仕様 4140 合金鋼:
標準 | 仕様 |
ASTM A519 | シームレスメカニカルチューブ |
SAE J403 | 鋼合金の組成 |
ISO 683-17 | 熱処理可能な合金鋼 |
ASTM A29/A29M | 熱間鍛造棒鋼, 一般的な要件 |
ASTM A322 | 合金棒鋼の標準等級 |
ASTM A331 | 冷間仕上げ合金鋼棒 |
ASTM A505 | 焼入焼戻し合金鋼板 |
サエ・アムス 6349 | 焼きならし/焼きなまし合金鋼棒およびチューブ |
AMS 6382 | 熱処理合金鋼棒およびチューブ |
から 1.7225 | 42CrMo4 合金鋼 (ドイツ/ヨーロッパ) |
HE G4105 | クロムモリブデン鋼 (日本) |
で 19 | Cr-Moエンジニアリングスチール (ヨーロッパ) |
の長所と短所 4140 合金鋼
メリットとデメリットをご紹介します 4140 合金鋼.
1. 利点
- 強度と耐久性: 4140 合金鋼は高強度の材料です, 難しい, 高応力部品の使用に適しています.
- 耐摩耗性: 鋼製品なので適度な耐摩耗性があります. それで, 部品の耐久性を高めるのに役立ちます.
- 多用途性: この金属の素晴らしい点は、熱処理が可能であり、他の金属と同様にさまざまなプロセスを受けることができることです。. それで, 多くの応用が可能です.
2. 短所
- 耐食性:4140 合金鋼は比較的耐食性が低い. このほかにも, 金属の表面に多くの層が必要になる場合があります.
- コスト要因: 合金鋼は、通常の炭素鋼よりも高価になる場合があります。. それは主に合金成分の含有量と製造の詳細によるものです。.
結論
結論は, とは 4140 合金鋼, 4140 合金鋼は高い強度を備えた素材です, 硬度, そして同時に, 靭性. タップやダイスの製造に数多くの用途があります。. このほかにも, 幅広い熱処理および加工技術に適しているため、用途での使用に最適です。. これらのアプリケーションでは、いくつかの分野で高いパフォーマンスが必要になる場合があります。. この材料の特性と用途を研究することで、固有のエンジニアリングタスクに応じて最適な材料を決定することが可能になります。.
よくある質問
Q1. 溶接は可能ですか 4140 合金鋼?
はい, の接合部を鍛造することが可能です 4140 鋼鉄. 溶接する部品の厚さによって異なります. 厚い部分の場合は、健全な溶接を得るために予熱および溶接後の熱処理を行う必要があります.
第2四半期. どれくらい大変ですか 4140 合金鋼?
通常、その硬さは次のとおりです。 28-32 熱処理後のHRC. しかし, この硬度は、特定の微細な熱処理手順に応じて熱処理可能です。.
Q3. 間の関係は何ですか 4140 に 1045 炭素鋼?
と比較して 1045 炭素鋼; 4140 合金鋼はより優れた機械的特性を持っています。. より高い強度, 硬度, そして耐摩耗性. ただし加工が難しく、少々高価です.
Q4. は 4140 合金鋼自己腐食性?
4140 合金鋼は適度な耐食性を持っています. しかし, これは、腐食性の高い環境では保護コーティングまたは保護処理が必要であることを意味します。.
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