4140 बनाम 4340: मिश्र धातु स्टील बार की तुलना

रसायन अंतर

4140 (EN 1.7225 / 42CrMo4, JIS SCM440) एक क्रोमियम-मोलिब्डेनम स्टील है जिसमें लगभग 0.40% C, 1% Cr और 0.2% Mo है। 4340 (EN 1.6582 / 34CrNiMo6, JIS SNCM439) उसी आधार को बनाए रखता है और थोड़े अधिक मोलिब्डेनम के साथ 1.65–2.0% निकल जोड़ता है।

निकल क्या देता है

• मज़बूती: निकल नमनीय-से-भंगुर संक्रमण तापमान को कम करता है और Charpy आघात मूल्यों को बढ़ाता है, विशेष रूप से बड़े खंडों में और शून्य से नीचे सेवा तापमानों पर।
• कठोरन क्षमता: 4340 बहुत बड़े रूलिंग खंडों में थ्रू-हार्डन होता है — जहाँ 4140 शाफ्ट बड़े व्यासों पर केवल केस गहराई तक कठोर हो सकता है, वहाँ 4340 कोर तक लक्ष्य कठोरता और मज़बूती तक पहुँच सकता है।
• थकान: समान तन्य मज़बूती पर, 4340 आम तौर पर बेहतर थकान और फ्रैक्चर मज़बूती दिखाता है, यही कारण है कि यह लैंडिंग गियर, उच्च-मज़बूती बोल्ट और महत्वपूर्ण घूर्णन भागों में आता है।

विशिष्ट शमित-और-टेम्पर की गई मज़बूती श्रेणियाँ ओवरलैप करती हैं (टेम्पर और खंड के आधार पर लगभग 850–1200 MPa), इसलिए विकल्प शायद ही कभी मुख्य मज़बूती के बारे में होता है — यह उस मज़बूती पर दृढ़ता के बारे में होता है।

लागत और उपलब्धता

4340 की लागत आम तौर पर प्रति किलो स्पष्ट रूप से अधिक होती है — बाज़ार और रूप के आधार पर अक्सर 4140 से 30–60% अधिक — और स्टॉकधारक कम आकार रखते हैं। मशीनिंग और वेल्डिंग तुलनीय हैं; वेल्डिंग के समय दोनों को प्रीहीट और नियंत्रित प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

निर्णय नियम

शाफ्ट, गियर, हाइड्रोलिक रॉड, बोल्ट और सामान्य मशीनरी के लिए 4140 को डिफ़ॉल्ट रखें: यह सर्वोत्तम मूल्य पर अधिकांश इंजीनियरिंग कार्य को कवर करता है। 4340 पर जाएँ जब डिज़ाइन फ्रैक्चर-महत्वपूर्ण हो, खंड बड़ा हो, सेवा ठंडी हो, या कोई विनिर्देश (एयरोस्पेस, रक्षा, उच्च-स्तरीय मोटरस्पोर्ट) इसे नामित करे। जहाँ भार सौम्य हों वहाँ निकल के लिए भुगतान करने से कुछ मापने योग्य नहीं मिलता।

दोनों ग्रेड के साथ कार्य करना

दोनों एनील्ड, नॉर्मलाइज़्ड, या प्रीहार्डन्ड (शमित और टेम्पर किए गए) रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, और दोनों उसी कठोरन अभ्यास पर प्रतिक्रिया देते हैं — लगभग 830–870 °C से तेल या पॉलीमर शमन, आवश्यक मज़बूती तक टेम्पर किया गया। 4340 को थोड़ी अधिक सावधानी चाहिए: इसकी उच्च कठोरन क्षमता इसे पतले खंडों में शमन गंभीरता के प्रति अधिक संवेदनशील बनाती है और तेज़ खंड परिवर्तनों के आसपास शमन दरारों के प्रति अधिक प्रवण बनाती है, और डीकार्बराइज़ेशन नियंत्रण मायने रखता है क्योंकि नरम त्वचा के साथ इसका थकान लाभ खो जाता है। इंडक्शन और फ्लेम हार्डनिंग 4140 के लिए अच्छी तरह उपयुक्त हैं; 4340 अधिक अक्सर थ्रू-हार्डन्ड या नाइट्राइडेड उपयोग किया जाता है। प्रमाणपत्र पर, केवल कमरे-तापमान तन्य परिणामों के बजाय आवश्यक परीक्षण तापमान पर आघात मूल्यों की तुलना करें — यही वह जगह है जहाँ दोनों ग्रेड वास्तव में अलग होते हैं, और 4140 हीट जो केवल अपने तन्य विनिर्देश को पूरा करता है, बड़े, ठंडे, झटका-भारित भाग में 4340 हीट की मज़बूती से मेल नहीं खाएगा।

समकक्षों पर एक नोट

EN जोड़ी AISI जोड़ी को दर्शाती है: 42CrMo4 (1.7225) 4140 का निकट-समकक्ष है, 34CrNiMo6 (1.6582) 4340 का, और JIS SCM440 / SNCM439 उसी पैटर्न का पालन करते हैं। ऊपर वर्णित प्रमाणपत्र जांचों के अधीन, इस परिवार के लिए प्रणालियों के बीच प्रतिस्थापन नियमित है।