4140 Sertleştirme: Kesit Boyutuna Göre Su Verme ve Temperleme Çevrimleri

Standart çevrim

4140, yaklaşık 0.40% karbonlu bir krom-molibden çeliğidir, su verilmiş ve temperlenmiş olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır:

1. Östenitleme yaklaşık 840–870 °C'de (yaklaşık 845 °C yaygın kullanılan bir çalışma noktasıdır), kesitin dengelenmesine yetecek kadar uzun süre.
2. Yağda su verme çoğu kesit için; polimer veya, küçük kesitlerde basit şekiller için, ekstra sertliğin gerekli olduğu ve çatlak riskinin yönetildiği durumlarda su. Karıştırma ve doğru yağ sıcaklığı, fırındaki küçük sıcaklık farklarından daha önemlidir.
3. Temperleme parça oda sıcaklığına yaklaştığı anda — gecikme su verme çatlaklarına davetiye çıkarır. Temperleme sıcaklığı alışkanlıkla değil, hedef özelliklerden seçilir.

Temperleme eğrisi mantığı

Su verilmiş haldeki 4140 orta 50'li HRC civarında yer alır ve kullanılamayacak kadar gevrektir. Temperleme, pürüzsüz bir eğri boyunca sertliği toklukla takas eder, yaklaşık olarak:

• Yaklaşık 200 °C'de temperleme: hala çok sert ve mukavemetli, sınırlı tokluk — nadiren, aşınmanın baskın olduğu parçalar için kullanılır.
• Yaklaşık 400 °C civarında: iyileşen toklukla birlikte yüksek mukavemet; pek çok Cr çeliğinin daha düşük temperleme sıcaklıklarında gösterdiği genel temperlenmiş martenzit gevrekliği bölgesine dikkat edin — kritik parçalar varsayılmaz, darbe testine tabi tutulur.
• Yaklaşık 550–650 °C civarında: klasik makine şartı — sertlik kabaca yüksek 20'li ile orta 30'lu HRC aralığında, şaftlar, dişliler ve yüksek mukavemetli cıvatalar için akma mukavemeti, süneklik ve Charpy tokluğunun en iyi kombinasyonu ile.

Tam sayılar gerçek ısının kimyasına ve su verme şiddetine göre kayar, bu nedenle şartnameler bir sertlik veya çekme aralığı belirtir ve ısıl işlemcinin buna ulaşmak için temperleme sıcaklığını seçmesine izin verir.

Çapa göre boydan boya sertlik

4140'ın sertleşebilirliği iyidir ancak sonludur. Yaygın kullanılan bir pratik kural olarak:

• Yaklaşık 25–40 mm'ye kadar kesitler yağda neredeyse tam martenzite su verilir ve homojen temperlenir.
• 50–100 mm aralığında çekirdek giderek kısmen beynite dönüşür: yüzey ve çekirdek özellikleri ayrışır ve standartlarda garanti edilen özellikler buna göre düşer.
• Bunun ötesinde, "4140 boydan boya sertleştirilmiş" ifadesine şüpheyle yaklaşın — test parçasının nereden kesildiğini sorun (yüzey, yarı yarıçap veya çekirdek kullanılan tüm uzlaşımlardır), veya 4340 gibi daha yüksek sertleşebilirliğe sahip bir kaliteye geçin.

Bu nedenle EN ve ASTM standartları 42CrMo4/4140 özelliklerini geçerli kesite göre tablo halinde verir ve gerçek çubuktan bir numune üzerindeki sertlik taraması katalog değerinden daha değerlidir.

Pratik notlar

Gelen yapı sıcak haddelemeden bantlı veya iri ise sertleştirmeden önce normalize edin. En iyi atölye ekonomisi için tavlanmış veya ön sertleştirilmiş (yaklaşık 28–32 HRC'ye su verilmiş ve temperlenmiş) şartta işleyin — ön sertleştirilmiş 4140 levha ve çubuk tam da küçük partilerin sertleştirme atölyesini tamamen atlayabilmesi için mevcuttur.

İki kontrol herhangi bir 4140 sertleştirme işinin döngüsünü kapatır: temperleme sonrasında çalışma yüzeyleri üzerinde sertliği doğrulayın (uzun bir şaftın bir ucundaki tek bir okuma çok az şeyi kanıtlar) ve parça yorulma açısından kritik olduğunda, şartnamenin darbe gerekliliklerinin geçerli kesitten gerçekten test edildiğini onaylayın — 4140'ın itibarı boydan boya sertleştiği aralıkta kazanılır ve bu aralığın dışında sessizce kaybedilir.