Die Wärmebehandlung von 4140-Legierungsstahl
4140-Stahl ist ein niedriglegierter Stahl, der für seine hohe Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit geschätzt wird. Man findet ihn auch als „Chromoly“ bezeichnet, aufgrund des Chrom- und Molybdängehalts. Das Chrom macht ihn besser härtbar (und korrosionsbeständiger); das Molybdän macht ihn zäher und stabiler bei hohen Temperaturen.
4140-Stahl bietet mehrere Vorteile hinsichtlich seines Gleichgewichts von Festigkeit und Duktilität:
- Zugfestigkeit – Hervorragend für Arbeiten, die große Festigkeit erfordern
- Umformbarkeit – Hohe Duktilität ermöglicht Umformung mit konventionellen Techniken
- Zerspanbarkeit – Überdurchschnittlich für seine Härte
Häufige Anwendungen
- Automobil und Transport – Kurbelwellen, Achsen, Zylinderwellen Pleuelstangen und andere hochbelastete Komponenten, leistungsstarke Fahrradrahmen
- Werkzeuge – Formen, Formengrundplatten, Auswerfer, Vorrichtungen, Werkzeugkörper, Werkzeughalter
- Hydraulikausrüstung – Zylinderkolbenstangen, Zahnräder, Kettenräder, Zahnstangen, Ventile, Kettenglieder, Spindeln,
- Gesens – Brems-, Trimm- und Umformgesenke
- Maschinen- und Verschleißteile
Wärmebehandlungen für 4140
Wärmebehandeln Sie 4140-Stahl, um eine breite Palette mechanischer Eigenschaften zu erzielen, darunter hohe Zugfestigkeit, gute Dauerfestigkeit und hervorragende Zähigkeit. Im Folgenden finden Sie einige Richtlinien. Wir empfehlen stets, mit einem Metallspezialisten über die Besonderheiten Ihres Materials und Ihrer Anwendung zu sprechen.
Glühen
Den Stahl erweichen, um die Bearbeitung zu erleichtern.
- Erhitzen Sie Ihr Werkstück im Ofen auf 1450 – 1600 °F.
- Halten Sie es 1 Stunde lang (zusätzliche Zeit bei Dicken über 1 Zoll).
- Schalten Sie den Ofen aus und lassen Sie das Metall darin abkühlen.
Normalglühen
Mechanische Eigenschaften verbessern.
- Erhitzen Sie Ihr Werkstück im Ofen auf 1600 – 1700 °F.
- Halten Sie es mindestens 30 Minuten lang, besser länger.
- Nehmen Sie das Metall aus dem Ofen und lassen Sie es an der Umgebungsluft abkühlen.
Härten & Abschrecken
Festigkeit und Zähigkeit optimieren.
- Im Ofen auf 1550 – 1600 °F erhitzen.
- Mindestens 30 Minuten pro Zoll Dicke halten.
- Aus dem Ofen nehmen und das Werkstück sofort in Mineralöl abschrecken.
- Wenn das Werkstück auf 150 °F abgekühlt ist, mit dem Anlassen fortfahren.
Anlassen
Sprödigkeit und Rissgefahr minimieren. Niedrigere Temperaturen ergeben eine höhere Zugfestigkeit; höhere Temperaturen verringern sie. Erwarten Sie bei 600 °F eine solide Zugfestigkeit von 225 ksi (sowie eine Härte von etwa Rockwell C 50), die bei 1000 °F auf etwa 130 ksi abfällt.
- Im Ofen auf 400 – 1200 °F erhitzen.
- 15 Minuten pro Zoll Dicke auf Temperatur halten.
- Aus dem Ofen nehmen und an der Luft abkühlen.