4340 Legierter Stahlstab

4340 Legierter Stahlstab
Produkt - Details

AISI 4340, 36CrNiMo4, 1.6511, EN24, 817M40, SNCM439 Alloy Steel Bar

AISI 4340 Stahl ist ein niedriglegierter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der für seine Zähigkeit und Festigkeit in relativ großen Abschnitten bekannt ist. AISI 4340 ist auch eine Art von Nickel-Chrom-Molybdän-Stählen. 4340 legierter Stahl wird im Allgemeinen gehärtet und angelassen im Zugbereich von 930 - 1080 MPa geliefert. Vorgehärtete und angelassene 4340-Stähle können durch Flamm- oder Induktionshärten und durch Nitrieren weiter oberflächengehärtet werden. Der 4340 Stahl hat eine gute Stoß- und Schlagfestigkeit sowie Verschleiß- und Abriebfestigkeit im gehärteten Zustand. Die Stahleigenschaften von AISI 4340 bieten im geglühten Zustand eine gute Duktilität, sodass sie gebogen oder geformt werden können. Schmelz- und Widerstandsschweißen ist auch mit unserem legierten Stahl 4340 möglich. Das Material ASTM 4340 wird häufig verwendet, wenn andere legierte Stähle nicht die Härtbarkeit aufweisen, um die erforderliche Festigkeit zu erzielen. Für stark beanspruchte Teile ist es eine ausgezeichnete Wahl. Legierter Stahl AISI 4340 kann auch mit allen üblichen Methoden bearbeitet werden.

Aufgrund der Verfügbarkeit wird der Stahl der Güteklasse ASTM 4340 häufig durch die europäischen Normen 817M40 / EN24 und 1.6511 / 36CrNiMo4 oder den japanischen Stahl SNCM439 ersetzt. Sie haben die detaillierten Daten von 4340 Stahl unten.

1. AISI Alloy 4340 Steel Supply Range

Rundstange aus Stahl 4340: Durchmesser 8 mm - 3000 mm
4340 Stahlplatte: Dicke 10 mm - 1500 mm x Breite 200 mm - 3000 mm
4340 Stahlsortenquadrat: 20 mm - 500 mm

Oberflächenbeschaffenheit: Schwarz, grob bearbeitet, gedreht oder gemäß den vorgegebenen Anforderungen.

2. AISI 4340 Stahlspezifikation und relevante Normen

Land

USA

Großbritannien

Großbritannien

Japan

Standard

ASTM A29

EN 10250

BS 970

JIS G4103

Noten

4340

36CrNiMo4 /
1,6511

EN24 / 817M40

SNCM 439 / SNCM8

3. Chemische Zusammensetzung nach ASTM 4340 für Stähle und Äquivalente

Standard

Klasse

C.

Mn

P.

S.

Si

Ni

Cr

Mo.

ASTM A29

4340

0,38-0,43

0,60-0,80

0,035

0,040

0,15-0,35

1,65-2,00

0,70-0,90

0,20-0,30

EN 10250

36CrNiMo4 /
1,6511

0,32-0,40

0,50-0,80

0,035

0,035

≤ 0,40

0,90-1,20

0,90-1,2

0,15-0,30

BS 970

EN24 / 817M40

0,36-0,44

0,45-0,70

0,035

0,040

0,1-0,40

1.3-1.7

1.00-1.40

0,20-0,35

JIS G4103

SNCM 439 / SNCM8

0,36-0,43

0,60-0,90

0,030

0,030

0,15-0,35

1,60-2,00

0,60-1,00

0,15-0,30

4. Mechanische Eigenschaften von AISI Alloy 4140 Steel

Mechannische Eigenschaften


(Wärmebehandelter Zustand)

Bedingung

Regelabschnitt
mm

Zugfestigkeit MPa

Streckgrenze
MPa

Elong.
%.

Izod Impact
J.

Brinell
Härte

T.

250

850-1000

635

13

40

248-302


T.

150

850-1000

665

13

54

248-302


U.

100

930-1080

740

12

47

269-331










V.

63

1000-1150

835

12

47

293-352


W.

30

1080-1230

925

11

41

311-375


X.

30

1150-1300

1005

10

34

341-401










Y.

30

1230-1380

1080

10

24

363-429


Z.

30

1555-

1125

5

10

444-


Thermische Eigenschaften

Eigenschaften

Metrisch

Kaiserliche

Wärmeausdehnungskoeffizient (20 ° C / 68 ° F, Probenöl gehärtet, 600 ° C (1110 ° F) temperiert

12,3 um / mºC

6,83 µin / in ° F.

Wärmeleitfähigkeit (typischer Stahl)

44,5 W / mK

309 BTU in / hr.ft². ° F.

5. Schmieden von 4340 legiertem Stahl

Heizen Sie zuerst den Stahl 4340 vor, erhitzen Sie ihn zum Schmieden auf maximal 1150 ° C - 1200 ° C und halten Sie ihn, bis die Temperatur im gesamten Abschnitt gleichmäßig ist.

Nicht unter 850 ° C schmieden. 4340 hat gute Schmiedeeigenschaften, aber beim Abkühlen ist Vorsicht geboten, da der Stahl anfällig für Risse ist. Nach dem Schmieden sollte das Werkstück so langsam wie möglich abgekühlt werden. Und das Abkühlen in Sand oder trockenem Kalk wird empfohlen usw.

6. Wärmebehandlung nach Stahlqualität AISI 4340

  • Stressabbauend

Beim vorgehärteten Stahl wird der Spannungsabbau durch Erhitzen des Stahls 4340 auf zwischen 500 und 550 ° C erreicht. Auf 600 ° C - 650 ° C erhitzen, halten, bis die Temperatur im gesamten Abschnitt gleichmäßig ist, 1 Stunde pro 25 mm Abschnitt einweichen und an ruhender Luft abkühlen lassen.

  • Glühen

Ein vollständiges Tempern kann bei 844 ° C (1550 F) erfolgen, gefolgt von einer kontrollierten (Ofen-) Abkühlung mit einer Geschwindigkeit von nicht schneller als 10 ° C (50 F) pro Stunde bis auf 315 ° C (600 F). Ab 315 ° C kann es luftgekühlt werden.

  • Anlassen

Legierter Stahl AISI 4340 sollte sich vor dem Tempern im wärmebehandelten oder normalisierten und wärmebehandelten Zustand befinden. Die Anlasstemperatur für hängt von der gewünschten Festigkeit ab. Für Festigkeitsstufen im Bereich von 260 bis 280 ksi bei 232 ° C (450 F) temperieren. Für Festigkeit im Bereich von 125 - 200 ksi bei 510 ° C (950 F) temperieren. Und temperieren Sie die 4340-Stähle nicht, wenn sie im Festigkeitsbereich von 220 bis 260 ksi liegen, da das Tempern bei dieser Festigkeit zu einer Verschlechterung der Schlagfestigkeit führen kann.

Das Tempern sollte aufgrund der Sprödigkeit des Temperierens möglichst im Bereich von 250 ° C bis 450 ° C vermieden werden.

  • Flammen- oder Induktionshärten

Wie oben erwähnt, können vorgehärtete und angelassene 4340-Stahlstangen oder -platten entweder durch Flammen- oder Induktionshärtungsverfahren weiter oberflächengehärtet werden, was zu einer Gehäusehärte von mehr als Rc 50 führt. AISI 4340-Stahlteile sollten so schnell wie möglich erwärmt werden der austenitische Temperaturbereich (830 ° C - 860 ° C) und die erforderliche Gehäusetiefe, gefolgt von einem sofortigen Abschrecken mit Öl oder Wasser, abhängig von der erforderlichen Härte, der Größe / Form des Werkstücks und den Abschreckanordnungen.

Nach dem Abschrecken auf Handwärme werden durch Tempern bei 150 ° C - 200 ° C die Spannungen im Gehäuse reduziert, wobei die Härte nur minimal beeinflusst wird.

Das gesamte entkohlte Oberflächenmaterial muss zuerst entfernt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

  • Nitrieren

Gehärteter und angelassener legierter 4340-Stahl kann auch nitriert werden, was eine Oberflächenhärte von bis zu Rc 60 ergibt. Auf 500 ° C - 530 ° C erhitzen und ausreichend lange (10 bis 60 Stunden) halten, um die Gehäusetiefe zu bestimmen. Nach dem Nitrieren sollte langsam abgekühlt werden (kein Abschrecken), um das Problem der Verformung zu verringern. Die nitrierten Werkstoffe der Güteklasse 4340 können daher nahezu bis zur endgültigen Größe bearbeitet werden, wobei nur eine geringe Schleifzugabe verbleibt. Die Zugfestigkeit des 4340-Stahlmaterialkerns wird normalerweise nicht beeinflusst, da der Nitriertemperaturbereich im Allgemeinen unter der ursprünglich verwendeten Anlasstemperatur liegt.

Die erreichbare Oberflächenhärte beträgt 600 bis 650 HV.

7. Bearbeitbarkeit

Die Bearbeitung erfolgt am besten mit dem legierten Stahl 4340 im geglühten oder normalisierten und angelassenen Zustand. Es kann leicht mit allen herkömmlichen Verfahren wie Sägen, Drehen, Bohren usw. bearbeitet werden. Unter Bedingungen mit hoher Festigkeit von 200 ksi oder mehr beträgt die Bearbeitbarkeit jedoch nur 25% bis 10% derjenigen der Legierung im geglühten Zustand.

8. Schweißen

Das Schweißen von Stahl 4340 im gehärteten und angelassenen Zustand (wie normalerweise geliefert) wird nicht empfohlen und sollte wegen der Gefahr von Quenchrissen nach Möglichkeit vermieden werden, da sich die mechanischen Eigenschaften innerhalb der von der Schweißwärme betroffenen Zone ändern.

Wenn geschweißt werden muss, auf 200 bis 300 ° C vorheizen und beim Schweißen beibehalten. Unmittelbar nach dem Schweißen vor dem Aushärten und Anlassen bei 550 bis 650 ° C Spannungen abbauen.

Wenn das Schweißen im gehärteten und angelassenen Zustand wirklich notwendig ist, sollte das Werkstück sofort nach dem Abkühlen auf Handwärme möglichst bei 15 ° C unter der ursprünglichen Anlasstemperatur entlastet werden.

9. Anwendung von 4340 Stahl

AISI 4340-Stahl wird in den meisten Industriezweigen für Anwendungen verwendet, die eine höhere Zug- / Streckgrenze erfordern als 4140-Stahl.

Einige typische Anwendungen wie:

  • Flugzeugfahrwerk

  • Automobil,

  • Öl- und Gasbohrungen,

  • Schmieden,

  • Warm- und Kaltumformung,

  • Maschinenbau,

  • Transfersysteme wie Kraftübertragungsgetriebe und Wellen.

  • Allgemeine Maschinenbauindustrie und Anwendungen für strukturelle Anwendungen, wie z. B. Hochleistungswellen, Zahnräder, Achsen, Spindeln, Kupplungen, Stifte, Spannfutter, Formen usw.

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