AISI 4130 legirani čelik, UNS G41300, je hrom{0}}molibden čelik u41xx nisko{1}}serija, široko se koristi tamo gdje komponenti treba jačisnaga{0}}do-balansa težinei korisnijeodgovor na termičku{0} obradunego što obično može pružiti običan ugljični čelik. Njegova nominalna hemija{1}}oko0,28–0,33% ugljenika, 0,80–1,10% hroma, i0,15–0,25% molibdena-daje čelik boljiotvrdnjavanje, širi prozor za obradu i praktična kombinacijasnagu, žilavost, zavarljivost, iobradivost. Zbog toga se obično isporučuje legirani čelik AISI 4130mehaničke cijevi, bar, list, otkovke, izavareni konstruktivni dijeloviumjesto da budu ograničeni na jedan oblik proizvoda.
U startu treba popraviti jednu tehničku tačku:Osobine legiranog čelika AISI 4130su uvek vezani zaoblik proizvodaistanje. Bešavna mehanička cijev ispodASTM A519, vruće-kovane šipke ispodASTM A322i vazduhoplovnu cijev ili list ispodAMS specifikacijemogu svi biti 4130, ali ne moraju nužno nositi istosnagu, tvrdoća, iliodgovor na proizvodnju.
Klasifikacija materijala legiranog čelika AISI 4130
AISI 4130 se najbolje klasifikuje kao ahrom-molibden niskolegirani čelik. U praktičnom smislu, to znači da se nalazi između običnog ugljičnog čelika i teže legiranih inženjerskih razreda. Dodatci hroma i molibdena poboljšavaju otvrdljivost i reakciju na čvrstoću, dok relativno skroman nivo ugljika održava čelik dovoljno obradivim za oblikovanje, mašinsku obradu i zavarivanje kada se stanje pravilno kontroliše. Evo zašto4130 hromirani čelikpojavljuje se tako često u cijevima, šipkama, limovima i izrađenim strukturnim dijelovima.
Hemijski sastav legiranog čelika AISI 4130
Thechemistry ofAISI 4130 legirani čelik(UNS G41300)obično je sažet oko njegovog dizajna od kroma-molibdena, ali tehničko očitavanje je jače kada se prikaže prozor pune kompozicije zajedno sa ulogom svakog elementa. Dosljedno se navode izvori javnih tablica podataka0,28–0,33% ugljenika, 0,80–1,10% hroma, i0,15–0,25% molibdenakao ključni rasponi legiranja, sa manganom i silicijumom koji podržavaju otvrdnjavanje, deoksidaciju i baznu čvrstoću. AZoM-ov tehnički list takođe navodi gvožđe kao balans, sa sumporom i fosforom kontrolisanim na niskim nivoima.
| Element | Tipičan raspon | Tehničko značenje |
|---|---|---|
| ugljik (C) | 0.28–0.33% | Daje 4130 veću čvrstoću i nivo kaljivosti od mekog čelika, dok ostaje zavarljiviji od čelika sa više-ugljičnim legurama. |
| mangan (Mn) | 0.40–0.60% | Podržava snagu i očvršćavanje. |
| silicijum (Si) | 0,15–0,30% ili 0,15–0,35% | Deoksidacija i jačanje baze; objavljena ograničenja neznatno variraju ovisno o izvoru i sažetku specifikacije. |
| hrom (Cr) | 0.80–1.10% | Glavni dodatak legiranju koji stoji iza kaljivosti i poboljšanog odgovora na termičku obradu. |
| molibden (Mo) | 0.15–0.25% | Poboljšava kaljivost i pomaže u održavanju čvrstoće pri većoj težini upotrebe od običnog ugljičnog čelika. |
| Fosfor (P), max | 0.035–0.040% | Kontrolisana nečistoća. |
| Sumpor (S), max | 0.040% | Kontrolisana nečistoća. |
| željezo (Fe) | Balans | Matrica od običnih metala. |
Preuzimanje: AISI 4130 Hemijski sastav od legiranog čelika
Glavna hemijska razlika u legiranom čeliku AISI 4130 nije samo u tome što je "jači od ugljičnog čelika". Tačnije očitavanje je da njegov dizajn od kroma-molibdena daje širi odgovor na termičku-obradu i korisniji balans čvrstoće, zavarljivosti i obradivosti nego što to obično pruža obični ugljični čelik. Zbog toga se ova klasa tako često pojavljuje u mehaničkim cijevima, kovanim dijelovima i zavarenim konstrukcijama.AZoM opisuje 4130 kao hrom-molibden nisko-čelik sa niskim sadržajem ugljika i napominje njegovu upotrebu u nosačima motora aviona i zavarenim cijevima, dok komercijalni tehnički list također napominje da se obično isporučuje kao okrugla šipka u tvrdoći-i{4} stanju18–22 HRC.
Zašto se koristi niskolegirani čelik AISI 4130
Tehnička vrijednostAISI 4130 niskolegirani čelikne dolazi iz jedne izolovane imovine. To dolazi od toga kako se ocjena kombinujeumjeren sadržaj legure, korisna otvrdljivost, dobar odziv izrade, istanje{0}}zavisna snagaunutar relativno praktičnog sistema hroma{0}}molibdena. U poređenju sa običnim ugljeničnim čelikom, 4130 može postići viši i kontrolisaniji nivo čvrstoće nakon termičke obrade, dok i dalje ostaje dovoljno obradiv za cevi, kovane delove, mašinski obrađene komponente i mnoge zavarene strukture. Taj balans je glavni razlog zašto se ova klasa i dalje koristi u dijelovima koji se odnose na avion-, izradama u motosportu, strukturalnim cijevima, osovinama, spojevima i općim mehaničkim komponentama.
Detaljnije čitanje zašto se koristi 4130 može se podijeliti na nekoliko inženjerskih točaka:
- Nudibolja kaljivost od običnog ugljeničnog čelika, što znači da se čvrstoća presjeka i reakcija kroz{0}}debljinu mogu efikasnije razviti nakon gašenja i temperiranja.
- Može se isporučiti u nekoliko korisnih uslova, uključujućižareno, normalizovano, hladno vučeno, ikaljeno-i-kaljenostanja, tako da se ista klasa može prilagoditi različitim zahtjevima za oblikovanje, mašinsku obradu, zavarivanje ili konačnu{0}} čvrstoću.
- Ostaje praktičan materijal zamehaničke cijevi i zavareni konstrukcijski dijelovi, posebno tamo gdje je dizajnu potrebna veća čvrstoća-za-ravnotežu težine bez prelaska direktno na mnogo više-ugljični ili više legirani čelik.
- Dostupan je u više oblika mlinskih proizvoda, uključujućicijev, šipka, lim, ploča, otkovci i žica za zavarivanje, što ga čini pogodnim i za gotove sklopove i za mašinske komponente.
- Podržava korisnu kombinacijučvrstoća, žilavost, zavarljivost i obradivost, zbog čega se pojavljuje u aplikacijama koje zahtijevaju više od običnog konstrukcijskog čelika, ali ne zahtijevaju visoko specijalizirani zrakoplovni ili alatni čelik.
Ova kombinacija odsvojstvaobjašnjava zaštoAISI 4130se široko koristi unosači motora aviona, zavarene cijevi, konstruktivne cijevi, kovane armature, osovine, i ostalomašinski obrađene mehaničke komponente. Njegova vrijednost u ovim aplikacijama ne leži u jednoj izoliranojfigura snage, ali na način na koji ocjena odgovaraformiranje, mašinska obrada, zavarivanje, itermička obradapreko različitihisporučeni uslovi. U praktičnom inženjerskom smislu,AISI 4130ostaje važan jer pruža uravnoteženhrom-molibden čelični sistemčijifinalna izvedbamože se krojiti bez žrtvovanjaizvodljivo ponašanje proizvodnje.
Osobine legiranog čelika AISI 4130 zavise od stanja
Svojstva legiranog čelika AISI 4130 zavise od stanja{1}}. Opšte vrijednosti u tablici podataka pružaju korisnu osnovnu liniju, ali mehanički nivo materijala se mijenja s oblikom proizvoda i uvjetom isporuke. Cijev, šipka, lim i ploča mogu se navesti kao 4130, ali ne moraju nužno imati istu snagu, tvrdoću ili izduženje u radu.
| Nekretnina | Vrijednost |
|---|---|
| Gustina | 7,85 g/cm³ |
| Tačka topljenja | 1432 stepena |
| Modul elastičnosti | 190–210 GPa |
| Modul smicanja | 80 GPa |
| Bulk modul | 140 GPa |
| Poissonov omjer | 0.27–0.30 |
Za legirani čelik AISI 4130, [ovisno o-uvjetu mehanička svojstva od legiranog čelika AISI 4130] treba očitati u odnosu na stvarni oblik proizvoda i uslove isporuke, a ne kao jedan fiksni nivo čvrstoće. Objavljene vrijednosti za materijale za opšte podatke, hladnu-arovnu cijev, nomalirani lim i narcdeniranu-i-kaljenu šipku ne predstavljaju isto stanje. metalurgl U praksi, poređenje korisnika nije jednostavno "čelik 4130", već 4130 u definisanom obliku i kondrtonu. jer te varijable direktno utječu na zateznu čvrstoću na čvrstoću tečenja, istezanje, tvrdoću, reakciju izrade i ponašanje toplinske{9}}obrade.
| Oblik / stanje proizvoda | Zatezna čvrstoća | Granica tečenja | Izduženje | Tvrdoća / napomena | Tehničko čitanje |
|---|---|---|---|---|---|
| General 4130 datasheet vrijednost | 560 MPa(81,2 ksi) | 460 MPa(66,7 ksi) | 21.5% | 217 HB | Korisno kao široka osnova za ocjenu, ali nije zamjena za{0}}specifične vrijednosti. |
| cijev,AMS 6371, hladno vučena | 95 ksi(655 MPa) | 70 ksi(483 MPa) | 12% | <25 HRC | Pokazuje veću čvrstoću tipičnu za hladno{0}}vučenu cijev, sa manjom duktilnošću od mekšeg snabdjevenog stanja. |
| bar,AMS 6346, kaljen i kaljen | 125 ksi({0}} MPa) | 100 ksi(690 MPa) | 17% | - | Ilustruje kako toplinski{0}}obrađena šipka može postići mnogo veći nivo čvrstoće od opće osnovne linije. |
| list,AMS 6345, normalizirano, ispod0.062 in | 95 ksi(655 MPa) | 75 ksi(517 MPa) | 8% | - | Tanki normalizirani lim ima visoku čvrstoću, ali s manjim izduženjem. |
| list,AMS 6345, normalizirano,0,187–0,250 in | 90 ksi(621 MPa) | 70 ksi(483 MPa) | 15% | - | Deblji normalizovani lim pokazuje niži specificirani nivo čvrstoće, ali poboljšanu duktilnost. |
Preuzmi: Mehanička svojstva AISI 4130 legiranog čelika zavisna od stanja-
Ovo je glavna tehnička tačka:Osobine legiranog čelika AISI 4130 zavise od stanja{1}}. Cijev, šipka i lim mogu nositi istu oznaku legure, ali ih ne treba čitati kao da dijele jedan identičan nivo čvrstoće. U stvarnoj upotrebi,formu, stanje, idebljina presekadio su opisa nekretnine, a ne sekundarni detalj.
AISI 4130 toplinska obrada
AISI 4130 termička obrada je jedan od glavnih razloga zašto se ovaj niskolegirani čelik -molibdena- tako široko koristi. Javni listovi sa podacima dosledno opisuju 4130 kao čelik sakorisna otvrdljivosti širok raspon obradežarenje, normalizacija, gašenje, ikaljenje. Važna stvar nije da 4130 prati jedan univerzalni termički ciklus, već da njegova konačna svojstva jako zavise odoblik proizvoda, veličina sekcije, iciljno stanje.
| Operacija | Objavljeni podaci o temperaturi | Tehnički efekat |
|---|---|---|
| Žarenje | 843 stepena (1550 stepeni F), nakon čega slijedi kontrolirano hlađenje/zračno hlađenje na oko482 stepena (900 stepeni F) | Omekšava strukturu, poboljšava obradivost i priprema čelik za naknadno oblikovanje ili mašinsku obradu. |
| Normalizacija | O885–926 stepeni | Proizvodi uniformniju mikrostrukturu i uobičajen je referentni uvjet za normalizirane ploče i strukturne oblike. |
| Stvrdnjavanje / austenitizacija | 871 stepen (1600 stepeni F)sa gašenjem ulja je jedna objavljena ruta; širi opseg termičke{0}}obrade899–927 stepeni (1650–1700 stepeni F)je takođe prijavljeno | Podiže tvrdoću i čvrstoću nakon gašenja i kaljenja. |
| Kaljenje | 399–566 stepeni (750–1050 stepeni F)u jednom objavljenom listu sa podacima | Koristi se nakon stvrdnjavanja za podešavanje konačnog balansa snage i žilavosti. |
Preuzmite: AISI 4130 Referenca za toplinsku obradu
Ove objavljene opsege treba čitati kaouobičajena praksa prozora, a ne kao jedinstveni fiksni raspored za svaki 4130 proizvod. Hladno-vučena cijev, normalizirani lim i kaljena-i-kaljena šipka sve se možeAISI 4130 legirani čelik, ali nisu namijenjeni za termičku obradu sa istim profilom svojstava. U praktičnom smislu,AISI 4130 termička obradauvijek treba biti vezan za traženi konačni uvjet umjesto da se tretira kao generički proces u jednom{0}}ciklusu.
AISI 4130 Zavarivanje
AISI 4130 zavarivanjeje glavni dio tehničkog identiteta razreda. Nizak nivo ugljenika je jedan od razloga zašto se 4130 često opisuje kao lako zavarljiv, a opšti listovi sa podacima navode da se može zavariti konvencionalnim komercijalnim metodama. Ali za tu izjavu potrebna je jedna važna kvalifikacija:stanje isporuke je važno. Upute za zavarivanje za 4130 i 4140 više puta preporučuju zavarivanje užareno ili normalizirano stanje, i upozorava da jednom tvrdoća poraste mnogo iznad oko25 HRC, zavarivanje postaje mnogo teže i osjetljivije na{0}}prsline.
Objavljena logika zavarivanja je sažeta u nastavku.
| Tačka zavarivanja AISI 4130 | Tehničko značenje |
|---|---|
| Nizak sadržaj ugljika pomaže zavarljivosti | 4130 je lakši za zavarivanje od legiranih čelika sa višim{1}}ugljikom zbog svog sastava. |
| Poželjno je žareno ili normalizirano stanje | Ovo je najčešće preporučeni uslov za zavarivanje. |
| Iznad oko 25 HRC postaje teško zavarivati | Zbog-očvrslog materijala postaje mnogo osjetljiviji-na pukotine. |
| Obično se preporučuje prethodno zagrevanje | Usporava hlađenje, smanjuje ozbiljnost gašenja u HAZ-u i pomaže u smanjenju rizika od pucanja vezanog za vodonik{0}}. |
| Svojstva koja su prethodno termički{0}}obrađena mogu se izgubiti u HAZ-u | Ako je osnovni materijal termički obrađen prije zavarivanja, ciklus zavarivanja može lokalno promijeniti željeni profil svojstava. |
| Priprema spoja, izbor punila i kontrola hlađenja i dalje su važni | 4130 je zavarljiv, ali nije materijal od "nepažljivog{1}}procesa. |
Preuzmite: AISI 4130 Reference za zavarivanje
Profesionalno čitanjeAISI 4130 zavarivanjeje dakle ovo: 4130 je zavarljiv za legirani čelik-koji se obrađuje, ali kvalitet zavara i dalje ovisi ostanje, tvrdoća, unos topline, predgrijavanje i kontrola HAZ-a. Zato rad na cijevi-okviru, konstruktivni zavari i proizvodnja u svemiru tretiraju postupak zavarivanja kao dio odluke o materijalu, a ne naknadnu misao.
Cijev, šipka, lim i mjerodavne specifikacije
Još jedno mjesto gdje se objavljuju članciAISI 4130 legirani čelikčesto ostaju preširoki oblik proizvoda. U praksi, 4130 se susreće kroz nekoliko različitih ruta specifikacije, a ti putevi utiču na to kako se materijal raspravlja. Pregled u nastavku je korisniji od tretiranja svakog proizvoda 4130 kao da dolazi iz istog standarda.
| Forma proizvoda | Zajednička ruta specifikacije | Ono što ta ruta naglašava |
|---|---|---|
| Bešavne mehaničke cijevi | ASTM A519 | Bešavna proizvodnja, vruće- ili hladno{1}} gotove cijevi, bliske tolerancije, obrada, toplinska obrada i definirana fizička svojstva. |
| Vruće{0}}kovana šipka | ASTM A322 | Šipka za kovanje, termičku obradu, hladno izvlačenje, mašinsku obradu i strukturne komponente. |
| Vazdušna cev | AMS 6371 | Podaci o cijevi specifični za{0}} stanje, često se koriste tamo gdje su kontrolisane mehaničke osobine važne. |
| Aerospace normalizirani list / ploča | AMS 6345 | Svojstva normaliziranog lista zavisna od{0}}e debljine. |
| Vazdušno kaljena i kaljena šipka | AMS 6346 | Stanje -bara veće čvrstoće. |
| Varijante ploča / ploča | AMS 6350 / AMS 6351 | Isporuka limova i ploča, uključujući žarene ili sferoidne rute ovisno o specifikaciji. |
Zbog toga se vode raspraveAISI 4130 legirani čelik UNS G41300uvijek treba identificirati najmanje tri stvari:formu, stanje, iruta specifikacije. Bez toga, "4130" ostaje preširoko da bi na bilo koji precizan način opisao mehaničko stanje materijala.
Primjena 4130 hromiranog čelika
Aplikacije koje su najdosljednije povezane s4130 hromirani čeliknisu široke industrijske oznake, već tipovi komponenti koje imaju koristi od njegove kombinacijesnagu, zavarljivost, iodgovor na termičku{0} obradu. U praksi, 4130 se obično koristi gdje dio mora nositi ponavljano opterećenje, držati pod kontrolom težinu presjeka ili se kretati kroz mašinsku obradu, zavarivanje i toplinsku obradu bez prelaska na mnogo više-ugljične legure. Zato ga objavljene reference više puta povezuju sanosači motora aviona, zavarene cijevne konstrukcije, strukturalne cijevi, kovanih delova, imašinski obrađene mehaničke komponenteumjesto s primjenom ugljičnog čelika opće{0}}
U praksi, 4130 se često koristi u dijelovima kao što su:
- zavarene konstrukcijske cijeviu okvirima, nosačima, podupiračima i{0}}nosivim cijevnim sklopovima gdje su i efikasnost presjeka i odgovor proizvodnje bitni;
- Izrade u vezi sa-nositima i okvirom aviona{1}}gdje materijal treba kombinirati umjerenu težinu, dobru zavarljivost i korisni nivo čvrstoće nakon obrade;
- osovine, rukavi, okovi i kovani dijelovikoji će biti obrađen i, gdje je potrebno, termički obrađen kako bi se postigla veća radna čvrstoća nego što to obično pruža obični ugljični čelik;
- mašinski obrađene mehaničke komponentekao što su igle, konektori, spojnice i strukturalni hardver gdje su i kontrola dimenzija i reakcija na termičku obradu nakon-mašinske obrade-odgovora važni;
- strukturalne ili mehaničke cijevikoristi se u fabrikovanim sklopovima koji moraju podnijeti ciklično opterećenje, lokalizirano naprezanje ili čvršću dimenzioniranje presjeka bez prelaska direktno na više legirani čelik;
- dijelovi namijenjeni za naknadnu termičku obradugdje hemija legure Cr-Mo daje korisniji odgovor na stvrdnjavanje i bolju ravnotežu snage i žilavosti u konačnom stanju.
Zajednička nit ovih aplikacija nije samo da je 4130 "jak". To je da razred ostaje praktičan kroz cijeli proizvodni put. Može se isporučiti kaocijev, šipka, lim ili materijal za kovanje, zatim oblikovani, mašinski obrađeni, zavareni ili termički obrađeni prema zahtjevima završne komponente. ZatoAISI 4130 legirani čelikse najčešće koristi u projektiranim dijelovima s definiranim strukturnim ili mehaničkim dužnostima, a ne u generičkim čeličnim konstrukcijama gdje je običan ugljični čelik već dovoljan.
FAQ
01.Da li legirani čelik AISI 4130 ima jednu fiksnu vrijednost čvrstoće?
02.Koje stanje AISI 4130 se obično preferira za zavarivanje?
03.Kako se AISI 4130 razlikuje od 4140 u praktičnoj upotrebi?
04.Šta treba provjeriti prije navođenja legiranog čelika AISI 4130?
Certifikati
CE certifikat
ISO 9001 sertifikat
API Q1 certifikat
ABS sertifikat
AP-5L certifikat
API-5CT certifikat
