محتويات
فولاذ AISI 4320 | مُصنِّع قضبان UNS G43200
- جون
هل تبحث عن فولاذ سبائك عالي الأداء يجمع بين المتانة وقابلية اللحام ومقاومة التآكل؟ يُعد فولاذ سبائك AISI 4320 الخيار الأمثل.
في SteelPro Group، نحن متخصصون في تقديم منتجات الفولاذ 4320 المصممة بدقة لتلبية معايير الصناعة الصارمة.
في هذه المقالة، ستكتشف العلم وراء هذه المادة متعددة الاستخدامات، وتطبيقاتها الهامة، وكيف تضمن قدراتنا التصنيعية المتقدمة الجودة الفائقة لمشاريعك - من الآلات الثقيلة إلى مكونات الطيران والفضاء.
ما هو الفولاذ AISI 4320؟
AISI 4320 هو فولاذ منخفض السبائك، معروف بقوته ومتانته ومقاومته للتآكل، بفضل مزيجه من النيكل والكروم والموليبدينوم. يضمن محتواه المنخفض من الكربون (0.17-0.22%) قابلية لحام ممتازة. تُشكل خاصية تصلب سطح الفولاذ طبقة خارجية متينة ومقاومة للتآكل فوق قلب مرن. هذا يجعله مثاليًا للمكونات المعرضة للاحتكاك الشديد أو القوة، مثل التروس والأعمدة. يُستخدم فولاذ 4320 أيضًا في صناعة السيارات والطائرات والآلات الثقيلة.
التركيب الكيميائي للفولاذ 4320
| عنصر | محتوى |
| الكربون (C) | 0.17~0.22% |
| السيليكون (Si) | 0.15~0.35% |
| المنغنيز (Mn) | 0.45~0.65% |
| الفوسفور (P) | ≤ 0.035% |
| الكبريت (S) | ≤ 0.04% |
| الكروم (Cr) | ≥ 0.4~0.6% |
| النيكل (Ni) | ≥ 1.65~2% |
| الموليبدينوم (Mo) | ≥ 0.2~0.3% |
4320 الخصائص الميكانيكية للصلب
| الخواص الميكانيكية | متري | إنجليزي |
| صلابة برينيل | 235 | 235 |
| صلابة، نوب | 259 | 259 |
| صلابة روكويل ب | 97 | 97 |
| صلابة روكويل سي | 21 | 21 |
| صلابة فيكرز | 247 | 247 |
| قوة الشد | 793 ميجا باسكال | 115,000 رطل لكل بوصة مربعة |
| قوة الشد القصوى | 460 ميجا باسكال | 66,700 رطل لكل بوصة مربعة |
| الاستطالة عند الكسر | 20.80% في 50 مم | 20.80% في 50 مم |
| معامل المرونة | 205 جيجاباسكال | 29,700 ك.س. |
| معامل الحجم | 160 جيجا باسكال | 23200 كيلو باسكال |
| نسبة بواسون | 0.29 | 0.29 |
| تقليل المساحة | 51% | 51% |
| قابلية التصنيع | 60% | 60% |
| معامل القص | 80.0 جيجاباسكال | 11,600 ك.س. |
| إيزود إمباكت | 73.0 جول | 53.8 قدم-رطل |
4320 الخصائص الفيزيائية للفولاذ
| الممتلكات المادية | متري | إنجليزي |
| كثافة | 7.85 جرام/سم3 | 0.284 رطل/بوصة مكعبة |
| نقطة الانصهار | 1425~1530 درجة مئوية | 2597~2790 درجة فهرنهايت |
| التمدد الحراري | 11.3 ميكرومتر/متر-درجة مئوية | 6.28 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت |
4320 الخصائص الحرارية للفولاذ
| ملكية | متري | إنجليزي |
| CTE، خطي | 11.3 ميكرومتر/متر-درجة مئوية | 6.28 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت |
| السعة الحرارية النوعية | 0.475 جول/جم-درجة مئوية | 0.113 وحدة حرارية بريطانية/رطل-درجة فهرنهايت |
| الموصلية الحرارية | 44.5 واط/متر كلفن | 30.7 وحدة حرارية بريطانية/بوصة مربعة/قدم مربع |
فوائد الفولاذ السبائكي 4320
يتميز فولاذ السبائك AISI 4320 بكفاءته العالية في البيئات التي تتطلب صلابة سطحية ومتانة أساسية. ومن أبرز ميزاته:
- إمكانية تقوية الحالة:يحقق سطحًا مقاومًا للتآكل (عن طريق التكرير أو النترتة) مع الحفاظ على قلب متين يمتص الصدمات.
- قوة تحمل التعب العالية:يقاوم فشل الإجهاد الدوري، وهو أمر بالغ الأهمية بالنسبة للتروس والمكونات الدوارة.
- قابلية اللحام الفائقة:يؤدي انخفاض محتوى الكربون إلى تقليل معالجات ما قبل اللحام وما بعده، مما يقلل من تكاليف التصنيع.
- الاستقرار الحراري:يحافظ على الخصائص الميكانيكية حتى 425 درجة مئوية (797 درجة فهرنهايت)، وهو مناسب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
- القدرة على التكيف مع المعالجة الحرارية:يستجيب بشكل متوقع للتبريد والتكييف والتلدين للحصول على صلابة مخصصة (عادة 55-62 HRC بعد التصلب).
القيود التي ينبغي مراعاتها
- مقاومة معتدلة للتآكل:يتطلب طلاءات أو صفائح واقية للاستخدام في البيئات الرطبة أو المسببة للتآكل.
- تكلفة عناصر السبائك:يؤدي ارتفاع محتوى النيكل والكروم إلى زيادة تكاليف المواد مقارنة بالفولاذ الكربوني.
- أداء محدود في درجات الحرارة العالية:يتدهور بشكل كبير عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية (932 درجة فهرنهايت)، مما يحد من استخدامه في الظروف الحرارية القاسية.
قراءة ذات صلة: هل الفولاذ السبائكي مقاوم للحريق؟
في SteelPro Group، نعمل على معالجة هذه التحديات من خلال بروتوكولات المعالجة الحرارية المصممة خصيصًا وخيارات التشطيب السطحي، مما يضمن أن الفولاذ 4320 يلبي متطلباتك التشغيلية المحددة.
تطبيقات الفولاذ 4320
- أنظمة السيارات:تروس ناقل الحركة، وأعمدة الكامات، ومكونات التفاضل بسبب مقاومتها للتعب وقدرتها على تحمل الأحمال الدورية.
- مكونات الطيران والفضاء:أجزاء معدات الهبوط، وأنظمة التشغيل، وحوامل المحرك حيث تكون المتانة وخفة الوزن أمرًا بالغ الأهمية.
- الآلات الثقيلة:معدات التعدين، وقضبان المكبس الهيدروليكية، وأعمدة الرافعات المعرضة لظروف كاشطة.
- حفر النفط والغاز:تتطلب أطواق الحفر وأجسام الصمامات وأدوات التثبيت عالية الضغط مقاومة للتآكل (مع الطلاء).
- نقل الطاقة:علب التروس الصناعية، والعجلات المسننة، وأعمدة القيادة في توربينات الرياح أو معدات التصنيع.
مواصفات وأحجام منتجات الفولاذ 4320
في SteelPro Group، نقوم بتوريد الفولاذ السبائكي AISI 4320 بالمواصفات والأحجام التالية:
| نموذج المنتج | المعايير | أبعاد |
| قضبان مستديرة وقضبان مزورة | ASTM A29، ASTM A322، SAE J404 | القطر: 10 مم - 500 مم (0.4 بوصة - 20 بوصة) |
| الطول: حتى 6 أمتار (20 قدمًا) | ||
| قضبان وألواح مسطحة | ASTM A29، ASTM A535 | السمك: 5 مم - 300 مم (0.2 بوصة - 12 بوصة) |
| العرض: حتى 2.5 متر (8.2 قدم) | ||
| أنابيب بدون درزات | ASTM A519، SAE J412 | القطر الخارجي: 15 مم - 300 مم (0.6 بوصة - 12 بوصة) |
| سمك الجدار: 2 مم - 50 مم (0.08 بوصة - 2 بوصة) | ||
| قضبان وأزهار | ASTM A331، ASTM A752 | المقطع العرضي: 100 مم × 100 مم - 400 مم × 400 مم (4 بوصة × 4 بوصة - 16 بوصة × 16 بوصة) |
المواصفات الرئيسية:
- المعالجة الحرارية:يتم توفيرها في ظروف مُلدَّنة أو مُعايرة أو مُصلَّبة مسبقًا (SAE J1397).
- الشهادات:متوافق مع معايير ASTM وSAE وISO لمراقبة الجودة.
تقدم SteelPro Group خدمات التصنيع والقطع والتشطيب السطحي المخصصة (على سبيل المثال، الطحن والتلميع) لتوفير مكونات فولاذية 4320 جاهزة للتركيب ومصممة خصيصًا لتلبية متطلباتك الدقيقة.
عملية تشكيل الفولاذ 4320
يتم تشكيل الفولاذ السبائكي AISI 4320 في درجات حرارة تتراوح بين 1038 درجة مئوية و1205 درجة مئوية (1900 درجة فهرنهايت - 2200 درجة فهرنهايت) لتحسين بنية الحبوب وخصائصها الميكانيكية.
تدعم خطوط التشكيل المتقدمة لدينا الأشكال الهندسية المخصصة حتى 3 أطنانمع تحمّلات أبعاد دقيقة (±1.5 مم). بفضل الاختبارات بالموجات فوق الصوتية أثناء التصنيع، نضمن لكم مسبوكات فولاذية 4320 خالية من العيوب وجاهزة للتشغيل الآلي أو المعالجة الحرارية.
المعالجة الحرارية للفولاذ 4320
1. التطبيع
عند درجة حرارة 872 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت)، يخضع فولاذ 4320 لعملية تطبيع، وهي عملية تُحسّن بنية حبيباته وتُزيل الضغوط الداخلية الناتجة عن عمليات التشغيل أو التشكيل السابقة. هذا يُنشئ أساسًا موحدًا للتصلب اللاحق.
2. التلدين
لتحسين قابلية التشغيل الآلي وتخفيف الضغوط الداخلية، يُسخّن الفولاذ AISI 4320 عند درجة حرارة 872 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت) في أفران ذات أجواء مُتحكم بها. ثم يُبرّد الفولاذ تدريجيًا بمعدل ≤22 درجة مئوية/ساعة (40 درجة فهرنهايت/ساعة) لمنع الالتواء، مما يُحقق حالة ناعمة وقابلة للتشغيل، مثالية للتشغيل الآلي المُعقد.
3. التصلب
تعتبر عملية التصلب ضرورية لمقاومة التآكل وتتضمن:
- الأوستنيت: التسخين إلى 816–843 درجة مئوية (1500–1550 درجة فهرنهايت) لإذابة الكربيدات.
- الإخماد: تبريد سريع للزيت عند درجة حرارة تتراوح بين 40 و80 درجة مئوية (104 و176 درجة فهرنهايت) لتحقيق بنية مارتنسيتية مع صلابة سطحية تصل إلى 62 HRC.
4. التلطيف
يُخفف من هشاشة ما بعد الإطفاء بالمعالجة الحرارية عند درجة حرارة تتراوح بين 205 و650 درجة مئوية (400 و1200 درجة فهرنهايت). تُعطي درجات الحرارة المنخفضة (205 و425 درجة مئوية/400 و800 درجة فهرنهايت) الأولوية لصلابة التروس، بينما تُحسّن درجات الحرارة الأعلى (480 و650 درجة مئوية/900 و1200 درجة فهرنهايت) متانة المكونات المُحمّلة بالصدمات مثل المحاور.
4320 أعمال فولاذية ساخنة
يُشكَّل فولاذ السبائك AISI 4320 بشكل مثالي في درجات حرارة مرتفعة (900-1200 درجة مئوية / 1650-2200 درجة فهرنهايت) لتعزيز اللدونة وتقليل مقاومة التشكيل. تستخدم مجموعة SteelPro ما يلي:
- التشكيل بالحرارة:تقوم مكابس هيدروليكية عالية الحمولة (تصل إلى 12000 طن) بتشكيل الكتل المسخنة مسبقًا إلى أشكال هندسية معقدة مثل أعمدة الكرنك أو الحواف.
- الدرفلة الساخنة:تحويل الأزهار إلى قضبان أو ألواح عند درجة حرارة تتراوح بين 1050 و1150 درجة مئوية (1922 و2102 درجة فهرنهايت)، مع تحقيق تفاوتات سمك تبلغ ±1.5 مم (±0.06 بوصة).
- الاستقرار الحراري:بعد العمل الساخن، تخضع الأجزاء للتبريد المتحكم به في غرف الغاز الخامل لتقليل إزالة الكربون.
4320 العمل البارد للفولاذ
تعمل عمليات التشكيل البارد على تحسين الأبعاد وتحسين تشطيب السطح دون حرارة:
- الرسم البارد:يقلل أقطار القضبان/الأسلاك بمقدار 15–30% في درجة حرارة الغرفة، مما يعزز قوة الشد بمقدار 10–15%.
- العنوان البارد:ينتج البراغي والمسامير والمسامير بدقة (±0.05 مم) مع الحد الأدنى من هدر المواد.
- تخفيف التوتر:تعمل عملية التلدين بعد التبريد عند درجة حرارة تتراوح بين 540 و650 درجة مئوية (1004 و1202 درجة فهرنهايت) على استعادة اللدونة للتطبيقات الحرجة.
آلة الصلب 4320
يتميز فولاذ AISI 4320 بسهولة التشغيل، مما يجعله مناسبًا لعمليات دقيقة مثل الخراطة والطحن والحفر والطحن. كما يضمن محتواه المنخفض من الكربون تشطيبًا سطحيًا جيدًا ودقة أبعاد عند التشغيل في ظروف التلدين أو التطبيع.
4320 لحام الفولاذ
يتميز فولاذ AISI 4320 بلحام جيد، خاصةً عند تسخينه مسبقًا إلى درجة حرارة تتراوح بين 150 و300 درجة مئوية (302 و572 درجة فهرنهايت). يساعد التسخين المسبق على منع الكسور، وقد يلزم إجراء معالجة حرارية بعد اللحام لتخفيف الإجهاد وتقليل الصلابة في المنطقة المتضررة.
ارتقِ بمستوى هندستك مع الفولاذ 4320 الخاص بنا
في مجموعة SteelPro، نُحوّل خصائص فولاذ السبائك AISI 4320 المتميزة إلى حلول عملية تُسهم في تطوير مشاريعكم. تضمن قدراتنا المتكاملة رأسيًا ما يلي:
- ضمان الجودة:إنتاج حاصل على شهادة ISO 9001 مع إمكانية التتبع الكامل، من المواد الخام إلى التفتيش النهائي.
- خدمات مخصصة: المعالجة الحرارية حسب الطلب (التكرير، النترتة)، التشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي (التسامح ±0.005 مم)، والتشطيب السطحي (الطحن، التلميع).
تواصل مع مجموعة SteelPro اليوم للحصول على استشارة مجانية حول المواد أو لطلب عرض سعر مُخصص. لنعمل معًا على تصميم متانة تدوم طويلًا.
