4140 lwn 4340: Perbandingan Bar Keluli Aloi

Jurang kimia

4140 (EN 1.7225 / 42CrMo4, JIS SCM440) ialah keluli kromium-molibdenum dengan kira-kira 0.40% C, 1% Cr dan 0.2% Mo. 4340 (EN 1.6582 / 34CrNiMo6, JIS SNCM439) mengekalkan tulang belakang yang sama dan menambah 1.65–2.0% nikel, dengan molibdenum yang sedikit lebih tinggi.

Apa yang dibeli oleh nikel

• Keliatan: nikel merendahkan suhu peralihan mulur-ke-rapuh dan meningkatkan nilai hentaman Charpy, terutamanya dalam keratan besar dan pada suhu perkhidmatan bawah sifar.
• Kebolehkerasan: 4340 mengeras tembus dalam keratan memerintah yang jauh lebih besar — di mana aci 4140 mungkin hanya mengeras hingga kedalaman kes pada diameter besar, 4340 boleh mencapai kekerasan dan kekuatan sasaran hingga ke teras.
• Lesu: pada kekuatan tegangan yang sama, 4340 secara umumnya menunjukkan keliatan lesu dan patah yang lebih baik, itulah sebabnya ia muncul dalam gear pendaratan, bolt berkekuatan tinggi dan bahagian berputar kritikal.

Julat kekuatan lindap kejut dan baja yang lazim bertindih (kira-kira 850–1200 MPa bergantung pada baja dan keratan), jadi pilihan jarang sekali tentang kekuatan tajuk — ia tentang keliatan pada kekuatan tersebut.

Kos dan ketersediaan

4340 biasanya berharga jauh lebih tinggi sekilogram — selalunya 30–60% di atas 4140 bergantung pada pasaran dan bentuk — dan pemegang stok membawa saiz yang lebih sedikit. Pemesinan dan kimpalan adalah setara; kedua-duanya memerlukan prapanas dan prosedur terkawal apabila dikimpal.

Peraturan keputusan

Gunakan 4140 sebagai lalai untuk aci, gear, rod hidraulik, bolt dan jentera am: ia meliputi kebanyakan tugas kejuruteraan pada harga terbaik. Naik kepada 4340 apabila reka bentuk kritikal patah, keratannya besar, perkhidmatan sejuk, atau spesifikasi (aeroangkasa, pertahanan, sukan permotoran mewah) menamakannya. Membayar untuk nikel di tempat beban yang ringan tidak membeli apa-apa yang boleh diukur.

Bekerja dengan kedua-dua gred

Kedua-duanya dibekalkan dalam keadaan sepuh lindap, ternormal, atau prakeras (lindap kejut dan baja), dan kedua-duanya bertindak balas kepada amalan pengerasan yang sama — lindap kejut minyak atau polimer dari kira-kira 830–870 °C, dibaja kepada kekuatan yang diperlukan. 4340 memerlukan sedikit lebih penjagaan: kebolehkerasannya yang lebih tinggi menjadikannya lebih sensitif kepada keterukan lindap kejut dalam keratan nipis dan lebih cenderung kepada rekahan lindap kejut di sekitar perubahan keratan tajam, dan kawalan penyahkarbonan penting kerana kelebihan lesunya hilang dengan kulit yang lembut. Pengerasan aruhan dan nyalaan sesuai dengan 4140; 4340 lebih kerap digunakan dalam keadaan keras tembus atau dinitrida. Pada sijil, bandingkan nilai hentaman pada suhu ujian yang diperlukan dan bukannya keputusan tegangan suhu bilik semata-mata — di situlah kedua-dua gred benar-benar terpisah, dan haba 4140 yang sekadar memenuhi spesifikasi tegangannya tidak akan menandingi keliatan haba 4340 dalam bahagian besar, sejuk dan berbeban kejutan.

Nota tentang kesetaraan

Pasangan EN mencerminkan pasangan AISI: 42CrMo4 (1.7225) ialah kesetaraan hampir bagi 4140, 34CrNiMo6 (1.6582) bagi 4340, dan JIS SCM440 / SNCM439 mengikut corak yang sama. Penggantian merentas sistem adalah rutin bagi keluarga ini, tertakluk pada semakan sijil yang diterangkan di atas.