Термическая обработка легированной стали 4140
Сталь 4140 является низколегированной сталью, ценимой за высокую прочность, вязкость и износостойкость. Вы можете встретить ее под названием «хромомолибденовая» из-за содержания хрома и молибдена. Хром делает ее более пригодной для закалки (а также более коррозионно-стойкой); молибден делает ее более вязкой и стабильной при высоких температурах.
Сталь 4140 обладает рядом преимуществ, связанных с балансом прочности и пластичности:
- Предел прочности при растяжении – Отлично подходит для работ, требующих значительной прочности
- Формуемость – Высокая пластичность позволяет формовать с помощью обычных методов
- Обрабатываемость – Выше среднего для ее твердости
Типичные области применения
- Автомобильная промышленность и транспорт – коленчатые валы, оси, валы цилиндров шатуны и другие высоконагруженные компоненты, рамы спортивных велосипедов
- Инструментальная оснастка – пресс-формы, основания пресс-форм, выталкиватели, приспособления, корпуса инструментов, державки инструментов
- гидравлическое оборудование – штоки цилиндров, зубчатые колеса, звездочки, зубчатые рейки, клапаны, звенья цепей, шпиндели,
- Штампы – тормозные, обрезные и формовочные
- Машиностроение и изнашиваемые детали
Термическая обработка для 4140
Термически обработайте сталь 4140 для достижения широкого спектра механических свойств, включая высокий предел прочности при растяжении, хорошую усталостную прочность и отличную вязкость. Ниже приведены некоторые рекомендации. Мы всегда советуем проконсультироваться со специалистом по металлам относительно особенностей вашего материала и его применения.
Отжиг
Размягчите сталь для облегчения механической обработки и других работ.
- Нагрейте заготовку в печи до 1450 – 1600°F.
- Выдержите в течение 1 часа (дополнительное время для толщин более 1 дюйма).
- Выключите печь и дайте металлу остыть внутри.
Нормализация
Улучшите механические свойства.
- Нагрейте заготовку в печи до 1600 – 1700°F.
- Выдержите не менее 30 минут, желательно дольше.
- Извлеките металл из печи и дайте остыть на воздухе.
Закалка и охлаждение
Оптимизируйте прочность и вязкость.
- Нагрейте в печи до 1550 – 1600°F.
- Выдержите не менее 30 минут на каждый дюйм толщины.
- Извлеките из печи и немедленно охладите заготовку в минеральном масле.
- Когда заготовка остынет до 150°F, приступайте к отпуску.
Отпуск
Минимизируйте хрупкость и риск растрескивания. Более низкие температуры обеспечат более высокий предел прочности при растяжении; более высокая температура снизит его. Ожидайте прочный предел прочности при растяжении 225 ksi (а также твердость ~ по Роквеллу C 50) при 600°F, снижающийся до примерно 130 ksi при 1000°F.
- Нагрейте в печи до 400 – 1200°F.
- Выдержите при температуре 15 минут на каждый дюйм толщины.
- Извлеките из печи и охладите на воздухе.