4140 เทียบกับ 4340: เปรียบเทียบเหล็กอัลลอยเส้น

ช่องว่างทางเคมี

4140 (EN 1.7225 / 42CrMo4, JIS SCM440) เป็นเหล็กโครเมียม-โมลิบดีนัมที่มีประมาณ 0.40% C, 1% Cr และ 0.2% Mo 4340 (EN 1.6582 / 34CrNiMo6, JIS SNCM439) รักษาโครงหลักเดียวกันและเพิ่ม 1.65–2.0% นิกเกิล พร้อมโมลิบดีนัมสูงกว่าเล็กน้อย

นิกเกิลซื้ออะไรได้

• ความเหนียว: นิกเกิลลดอุณหภูมิเปลี่ยนเปราะ-เหนียวและเพิ่มค่าการกระแทก Charpy โดยเฉพาะในหน้าตัดขนาดใหญ่และที่อุณหภูมิใช้งานต่ำกว่าศูนย์
• ความสามารถในการชุบแข็ง: 4340 ชุบแข็งทะลุในหน้าตัดกำหนดที่ใหญ่กว่ามาก — ในขณะที่เพลา 4140 อาจชุบแข็งได้เพียงลึกถึงผิวที่เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ 4340 สามารถถึงความแข็งและความแข็งแรงเป้าหมายทะลุถึงแกนกลาง
• ความล้า: ที่ความต้านทานแรงดึงเท่ากัน 4340 โดยทั่วไปแสดงความล้าและความเหนียวต่อการแตกหักที่ดีกว่า ซึ่งเป็นเหตุผลที่ปรากฏในเกียร์ลงจอด สลักเกลียวความแข็งแรงสูง และชิ้นส่วนหมุนสำคัญ

ช่วงความแข็งแรงหลังชุบแข็งและอบคืนตัวโดยทั่วไปทับซ้อนกัน (ประมาณ 850–1200 MPa ขึ้นอยู่กับการอบคืนตัวและหน้าตัด) ดังนั้นตัวเลือกจึงไม่ค่อยเกี่ยวกับความแข็งแรงหัวข้อ — แต่เกี่ยวกับความเหนียวที่ความแข็งแรงนั้น

ต้นทุนและความพร้อมจำหน่าย

4340 โดยทั่วไปมีต้นทุนต่อกิโลกรัมสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด — มักสูงกว่า 4140 ประมาณ 30–60% ขึ้นอยู่กับตลาดและรูปแบบ — และผู้สต็อกมีขนาดน้อยกว่า การกลึงและการเชื่อมเทียบเคียงกัน; ทั้งคู่ต้องการการอุ่นก่อนและขั้นตอนควบคุมเมื่อเชื่อม

กฎการตัดสินใจ

ใช้ 4140 เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับเพลา เกียร์ แท่งไฮดรอลิก สลักเกลียว และเครื่องจักรทั่วไป: ครอบคลุมงานวิศวกรรมส่วนใหญ่ในราคาที่ดีที่สุด ก้าวขึ้นไป 4340 เมื่อการออกแบบมีความสำคัญต่อการแตกหัก หน้าตัดใหญ่ การใช้งานเย็น หรือข้อกำหนด (การบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ มอเตอร์สปอร์ตระดับสูง) ระบุไว้ การจ่ายสำหรับนิกเกิลในที่ที่โหลดไม่รุนแรงไม่ซื้ออะไรที่วัดได้

การทำงานกับสองเกรด

ทั้งสองจัดหาในสภาพอบอ่อน นอร์มอลไลซ์ หรือชุบแข็งล่วงหน้า (ชุบแข็งและอบคืนตัว) และทั้งคู่ตอบสนองต่อการชุบแข็งแบบเดียวกัน — ชุบน้ำมันหรือโพลิเมอร์จากประมาณ 830–870 °C อบคืนตัวให้ได้ความแข็งแรงที่ต้องการ 4340 ต้องการความระมัดระวังมากกว่าเล็กน้อย: ความสามารถในการชุบแข็งสูงกว่าของมันทำให้ไวต่อความรุนแรงของการชุบในหน้าตัดบางมากกว่า และเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากการชุบรอบการเปลี่ยนแปลงหน้าตัดที่คมมากกว่า และการควบคุมการสูญเสียคาร์บอนที่ผิวมีความสำคัญเพราะข้อได้เปรียบด้านความล้าจะหายไปกับผิวอ่อน การชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำและเปลวไฟเหมาะกับ 4140 ได้ดี; 4340 มักใช้แบบชุบแข็งทะลุหรือไนไตรด์มากกว่า บนใบรับรอง ให้เปรียบเทียบค่าการกระแทกที่อุณหภูมิทดสอบที่ต้องการแทนที่จะดูผลแรงดึงที่อุณหภูมิห้องเพียงอย่างเดียว — นั่นคือจุดที่สองเกรดแยกกันอย่างแท้จริง และ 4140 ที่เพียงผ่านข้อกำหนดแรงดึงจะไม่เทียบความเหนียวของ 4340 ในชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เย็น และรับแรงกระแทก

บันทึกเกี่ยวกับเกรดเทียบเท่า

การจับคู่ EN สะท้อน AISI: 42CrMo4 (1.7225) เป็นเกรดเทียบเท่าใกล้เคียงของ 4140, 34CrNiMo6 (1.6582) ของ 4340 และ JIS SCM440 / SNCM439 ใช้รูปแบบเดียวกัน การแทนที่ข้ามระบบเป็นเรื่องปกติสำหรับตระกูลนี้ ภายใต้การตรวจสอบใบรับรองตามที่อธิบายข้างต้น