AISI 4140 Baja Karbon Duktilitas Baik Dengan Kekuatan Kelelahan Tinggi

Paduan AISI 4140 adalah Baja Paduan Rendah Serbaguna yang Dikenal Karena Kekuatan, Ketangguhan, dan Ketahanan Aus yang Tinggi.

Paduan AISI 4140 adalah baja paduan rendah serbaguna yang dikenal karena kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan ausnya yang sangat baik. Ini adalah salah satu paduan yang paling banyak digunakan di industri, disukai karena keseimbangan sifat mekanik dan kemudahan perlakuan panasnya. AISI 4140 sangat dihargai untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan kelelahan tinggi, ketahanan benturan, dan kemampuan mesin yang baik.

Komposisi Kimia:

Paduan AISI 4140 terdiri dari elemen-elemen kunci berikut:

• Karbon (C): 0,38-0,43% – Memberikan keseimbangan yang baik antara kekuatan dan ketangguhan, memungkinkan perlakuan panas yang efektif.
• Mangan (Mn): 0,75-1,00% – Meningkatkan kemampuan keras dan kekuatan tarik, sekaligus meningkatkan kemampuan paduan untuk diberi perlakuan panas.
• Kromium (Cr): 0,80-1,10% – Meningkatkan ketahanan korosi, kekerasan, dan ketahanan aus.
• Molibdenum (Mo): 0,15-0,25% – Meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan kemampuan keras, meningkatkan ketahanan paduan terhadap pelunakan pada suhu tinggi.
• Silikon (Si): 0,15-0,35% – Berkontribusi pada kekuatan keseluruhan dan membantu deoksidasi baja selama produksi.
• Fosfor (P): ≤0,035% – Kandungan fosfor rendah mempertahankan ketangguhan dan mengurangi risiko kerapuhan.
• Sulfur (S): ≤0,040% – Kandungan sulfur rendah meminimalkan inklusi, meningkatkan kemampuan mesin dan kekuatan material secara keseluruhan.

Sifat Mekanik:

Paduan AISI 4140 menawarkan berbagai sifat mekanik yang membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi yang menuntut:

• Kekuatan Tarik: 655-850 MPa (setelah perlakuan panas) – Memberikan kekuatan tinggi, membuatnya cocok untuk komponen yang terkena beban berat dan tekanan.
• Kekuatan Luluh: ≥415 MPa – Memastikan bahwa material dapat menahan tekanan yang signifikan tanpa deformasi permanen.
• Perpanjangan: ≥20% – Menawarkan keuletan yang baik, memungkinkan material dibentuk dan dibentuk tanpa retak.
• Kepadatan: Kira-kira 7,85 g/cm³ – Standar untuk baja paduan, memastikan rasio kekuatan terhadap berat yang seimbang.
• Kekerasan: HB 197-241 (sebagai anil) – Memberikan tingkat kekerasan dasar yang baik, yang dapat ditingkatkan secara signifikan melalui perlakuan panas.
• Ketangguhan Impak: Tinggi – AISI 4140 menawarkan ketahanan yang sangat baik terhadap benturan dan kelelahan, menjadikannya ideal untuk aplikasi pembebanan dinamis dan siklik.

Perlakuan Panas:

Paduan AISI 4140 sangat mudah beradaptasi dengan perlakuan panas, yang memungkinkan penyesuaian sifat mekaniknya:

• Annealing: Melembutkan baja, meningkatkan kemampuan mesin dan memulihkan keuletan setelah pengerjaan dingin.
• Normalisasi: Memperbaiki struktur butir, meningkatkan kekuatan dan ketangguhan.
• Quenching dan Tempering: Meningkatkan kekerasan dan kekuatan, membuat paduan cocok untuk aplikasi tekanan tinggi seperti roda gigi dan poros.
• Carburizing: Menambahkan kekerasan permukaan sambil mempertahankan inti yang tangguh, ideal untuk aplikasi tahan aus seperti cam dan poros.

Aplikasi:

Karena sifat mekaniknya yang sangat baik dan keserbagunaannya, Paduan AISI 4140 digunakan di berbagai industri:

• Industri Otomotif: Digunakan dalam pembuatan roda gigi, poros engkol, dan batang penghubung, di mana kekuatan tinggi dan ketahanan kelelahan sangat penting.
• Industri Minyak dan Gas: Digunakan dalam alat bawah lubang, kerah bor, dan sambungan pipa yang membutuhkan ketangguhan tinggi dan ketahanan aus.
• Komponen Mesin: Umumnya digunakan dalam produksi poros, gandar, dan baut yang perlu menahan beban berat dan tekanan siklik.
• Manufaktur Alat dan Die: Ideal untuk membuat alat, die, dan cetakan berkekuatan tinggi yang membutuhkan ketangguhan dan ketahanan aus yang baik.
• Peralatan Konstruksi: Digunakan dalam peralatan tugas berat seperti derek dan buldoser, di mana kekuatan dan ketahanan benturan sangat penting.

Ringkasan:

Paduan AISI 4140 adalah baja paduan rendah yang dikenal karena kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan ausnya yang sangat baik. Komposisi kimianya yang seimbang memungkinkan berbagai perlakuan panas, menjadikannya sangat serbaguna untuk aplikasi di industri otomotif, minyak dan gas, permesinan, alat dan die, dan konstruksi. Dengan kemampuannya untuk menggabungkan kekuatan kelelahan tinggi, ketahanan benturan, dan kemampuan mesin, Paduan AISI 4140 adalah pilihan yang andal untuk aplikasi rekayasa yang menuntut.