AISI 4340 Sắt hợp kim chống mệt mỏi với khả năng hàn hợp lý

Hợp kim AISI 4340 là thép hợp kim thấp, độ bền cao với độ dẻo dai, khả năng chống mỏi và chống mài mòn tuyệt vời

Hợp kim AISI 4340 là thép hợp kim thấp, hiệu suất cao, nổi tiếng với độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mỏi vượt trội. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe, nơi cần có các đặc tính cơ học và độ tin cậy cao. Hợp kim này đặc biệt có giá trị trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô và máy móc hạng nặng.

Thành phần hóa học:

Hợp kim AISI 4340 bao gồm các nguyên tố chính sau:

• Carbon (C): 0,38-0,43% – Cung cấp cho hợp kim độ bền và độ cứng cao đồng thời duy trì độ dẻo dai tốt.
• Mangan (Mn): 0,60-0,80% – Tăng cường độ cứng và độ bền kéo của hợp kim và cải thiện khả năng phản ứng với xử lý nhiệt của nó.
• Crom (Cr): 0,70-0,90% – Tăng khả năng chống ăn mòn, độ cứng và chống mài mòn.
• Niken (Ni): 1,65-2,00% – Tăng thêm độ dẻo dai và khả năng chống va đập, cải thiện hiệu suất tổng thể của hợp kim ở nhiệt độ thấp.
• Molybdenum (Mo): 0,20-0,30% – Tăng cường độ bền ở nhiệt độ cao và khả năng tôi cứng, tăng khả năng chống mềm dưới áp lực.
• Silicon (Si): 0,15-0,35% – Góp phần vào quá trình khử oxy và cải thiện độ bền và các tính chất cơ học tổng thể.
• Phosphorus (P): ≤0,035% – Hàm lượng phốt pho thấp duy trì độ dẻo dai và giảm nguy cơ giòn.
• Lưu huỳnh (S): ≤0,040% – Hàm lượng lưu huỳnh thấp làm giảm các tạp chất, tăng cường khả năng gia công và độ bền.

Tính chất cơ học:

Hợp kim AISI 4340 được biết đến với các tính chất cơ học cao, làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng quan trọng:

• Độ bền kéo: 740-930 MPa (sau khi xử lý nhiệt) – Cung cấp độ bền cao, lý tưởng cho các bộ phận cần chịu tải và ứng suất đáng kể.
• Độ bền chảy: ≥500 MPa – Cung cấp khả năng chống biến dạng đáng tin cậy dưới áp lực, đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc.
• Độ giãn dài: ≥15% – Thể hiện độ dẻo tốt, cho phép vật liệu được tạo hình và định hình mà không bị nứt.
• Tỷ trọng: Khoảng 7,85 g/cm³ – Điển hình cho thép cường độ cao, cung cấp tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cân bằng.
• Độ cứng: HB 250-285 (ở trạng thái ủ) – Cung cấp độ cứng cao, có thể tăng thêm thông qua xử lý nhiệt.
• Độ dai va đập: Cao – Khả năng chống va đập tuyệt vời, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng liên quan đến tải trọng động.

Xử lý nhiệt:

Hợp kim AISI 4340 có thể được xử lý nhiệt để tăng cường các tính chất cơ học của nó:

• Ủ: Làm mềm thép để cải thiện khả năng gia công và khôi phục độ dẻo.
• Chuẩn hóa: Tinh chỉnh cấu trúc hạt, cải thiện độ bền và độ dẻo dai.
• Tôi và Ram: Tăng độ cứng và độ bền, làm cho hợp kim phù hợp với các ứng dụng chịu ứng suất cao.
• Carburizing: Tăng độ cứng bề mặt trong khi vẫn duy trì lõi dẻo dai, lý tưởng cho các bộ phận chống mài mòn như bánh răng và trục.

Ứng dụng:

Do các tính chất cơ học đặc biệt của nó, Hợp kim AISI 4340 được sử dụng trong nhiều ứng dụng quan trọng:

• Ngành hàng không vũ trụ: Được sử dụng trong sản xuất các bộ phận máy bay, bộ phận hạ cánh và ốc vít cường độ cao, nơi độ tin cậy và hiệu suất là rất quan trọng.
• Ngành công nghiệp ô tô: Được sử dụng trong các bộ phận động cơ hiệu suất cao, chẳng hạn như trục khuỷu, trục cam và thanh truyền, đòi hỏi cả độ bền và độ dẻo dai cao.
• Máy móc hạng nặng: Được sử dụng trong sản xuất các bộ phận như bánh răng, trục và trục cần chịu tải trọng và ứng suất động đáng kể.
• Ngành dầu khí: Thích hợp để chế tạo các công cụ lỗ khoan, vòng khoan và các thiết bị khác cần độ bền và khả năng chống mỏi cao.
• Dụng cụ: Thường được sử dụng trong sản xuất khuôn, khuôn và các công cụ khác, nơi cần có độ bền và khả năng chống mài mòn cao.

Tóm tắt:

Hợp kim AISI 4340 là thép hợp kim thấp hiệu suất cao, được biết đến với độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mỏi vượt trội. Thành phần hóa học cân bằng và các tùy chọn xử lý nhiệt linh hoạt của nó làm cho nó phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, máy móc hạng nặng, dầu khí và dụng cụ. Khả năng kết hợp các tính chất cơ học cao với độ dẻo dai và khả năng chống va đập tốt của hợp kim khiến nó trở thành một lựa chọn đáng tin cậy cho các ứng dụng kỹ thuật quan trọng