محتويات
الفولاذ AISI 4340: الخصائص والمنتجات والاستخدامات
- جون
يُعرف الفولاذ السبائكي 4340 بتعدد استخداماته وقوته، مما يجعله خيارًا مثاليًا للمكونات عالية الأداء مثل التروس والأعمدة. في SteelPro Group، أمضينا عقودًا من الزمن في تحسين عملية التصنيع الخاصة بنا لإطلاق العنان للإمكانات الكاملة للفولاذ 4340.
في الأقسام القادمة، سنتعمق في ما يميز الفولاذ 4340. بدءًا من خصائصه المميزة وحتى مجموعة استخداماته الواسعة، ستتعلم لماذا تعتمد الصناعات في جميع أنحاء العالم على هذه المادة.
ما هو الفولاذ 4340؟
الفولاذ 4340 هو معدن عالي القوة ومنخفض السبائك معروف بمتانته ومقاومته للتعب وقدرته على تحمل التآكل. إنه فولاذ متوسط الكربون، يحتوي عادةً على 0.40% إلى 0.42% من الكربون، إلى جانب النيكل والكروم والموليبدينوم، مما يمنحه قوة استثنائية ومقاومة للتآكل. هذا يجعله مثاليًا للتطبيقات الصعبة في قطاعات مثل صناعة الطيران والسيارات والمعدات الثقيلة.
في الحالة الملدنة، يسهل تشغيل الفولاذ 4340 ومعالجته على البارد، مما يوفر مرونة في التصنيع. كما يوفر قابلية لحام ممتازة، وهو مثالي للمكونات الملحومة المعقدة. بعد إخماده بالزيت وتلطيفه، يحقق مزيجًا قويًا من القوة والليونة. كما يمكن أيضًا تقويته من خلال التصلب بالنار أو الحث والنيتريد، مما يعزز متانته للاستخدامات الصعبة.
ما هي استخدامات الفولاذ 4340؟
- الفضاء الجوي:مكونات الطائرات العسكرية، أعمدة التوربينات، أجنحة الطائرات
- السيارات:أعمدة الكرنك، أعمدة المحور، أعمدة الكامات، التروس التفاضليةس
- بحري:أعمدة المروحة، وأعمدة الدفة، وتروس الرافعة
- طاقة الرياح:محامل الانحدار والانحراف، حلقات التروس لصناديق التروس
- الآلات الثقيلة:اسطوانات هيدروليكية، مسارات الجرافات، تروس معدات التعدين
- النفط والغاز:أطواق الحفر، أعمدة المضخات، أجسام الصمامات، معدات رأس البئر
درجات الفولاذ المكافئة لـ 4340
يوضح الجدول التالي الدرجات والمعايير المكافئة للصلب 4340 عبر أنظمة عالمية مختلفة. في SteelPro Group، نقدم فولاذ 4340 عالي الجودة يتوافق مع هذه المعايير المعترف بها.
| البلد/المنطقة | معيار | درجة |
| الصين | المملكة المتحدة | 40كرنيوم |
| الولايات المتحدة الأمريكية | ASTM | 4340 |
| جامعة الأمم المتحدة | جي43400 | |
| الاتحاد الأوروبي | العربية | 34CrNiMo6 |
| ألمانيا | دين | 1.6582 |
| رقم W | 1.6511 | |
| اليابان | جيس | سنكم 447 |
| فرنسا | NF EN/NF | 35NCD6 |
| انجلترا | بكالوريوس العلوم الإنجليزية/بكالوريوس العلوم | 817م40 |
التركيب الكيميائي للفولاذ 4340
| عنصر | محتوى |
| الكربون (C) | 0.38 – 0.43% |
| السيليكون (Si) | 0.15 – 0.35% |
| المنغنيز (Mn) | 0.60 – 0.80% |
| الفوسفور (P) | ≤ 0.035% |
| الكبريت (S) | ≤ 0.04% |
| الكروم (Cr) | 0.70 – 0.90% |
| النيكل (Ni) | 1.62 – 2.00% |
| النحاس (Cu) | ≤ 0.35% |
| الموليبدينوم (Mo) | 0.20 – 0.30% |
4340 الخصائص الميكانيكية للفولاذ
| ملكية | القيمة (مترية) | القيمة (الإمبراطورية) |
| قوة الخضوع | 740 – 1860 ميجا باسكال | 107 – 270 كيلوباسكال |
| قوة الشد القصوى | 860 – 1980 ميجا باسكال | 125 – 287 كيلوباسكال |
| استطالة | 11 – 23% | 11 – 23% |
| إجهاد الطائرة الكسر المتانة | 53 – 110 ميجا باسكال√م | 47 – 100 كسي√إن |
| معامل الحجم | 159 جيجاباسكال | 23100 كيلو باسكال |
| نسبة بواسون | 0.29 | 0.29 |
| قابلية التصنيع | 57% (مُلَدَّن) | 57% (مُلَدَّن) |
| معامل القص | 78.0 جيجاباسكال | 11300 ك.س. |
- ملاحظة حول قابلية التصنيع:تعتمد هذه البيانات على قابلية التصنيع باستخدام 100% لفولاذ AISI 1212. بعد التلدين والسحب على البارد، تم تصنيف قابلية التصنيع باستخدام فولاذ 4340 عند 50%.
الخصائص الفيزيائية للفولاذ 4340
| ملكية | القيمة (مترية) | القيمة (الإمبراطورية) |
| كثافة | 7.85 جرام/سم3 | 0.284 رطل/بوصة مكعبة |
| نقطة الانصهار | 1425 درجة مئوية | 2597 درجة فهرنهايت |
| الموصلية الحرارية | 46 واط/م·ك | 32 وحدة حرارية بريطانية/ساعة قدم مكعب درجة فهرنهايت |
| السعة الحرارية النوعية | 460 جول/كجم·كلفن | 0.11 وحدة حرارية بريطانية/رطل درجة فهرنهايت |
4340 الخصائص الحرارية للفولاذ
| الخاصية الحرارية | متري | إمبراطوري | تعليقات |
| معامل التمدد الحراري (CTE) | 12.3 ميكرومتر/متر-درجة مئوية @ 20 درجة مئوية | 6.83 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت @ 68 درجة فهرنهايت | مقوى بالزيت، درجة حرارة 600 درجة مئوية (1110 درجة فهرنهايت) |
| 12.6 ميكرومتر/متر-درجة مئوية @ 21-260 درجة مئوية | 7.00 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت @ 69.8-500 درجة فهرنهايت | 1.88% Ni، موحد ومخفف | |
| 12.7 ميكرومتر/متر-درجة مئوية @ 20 درجة مئوية | 7.06 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت @ 68 درجة فهرنهايت | مقوى بالزيت، درجة حرارة 600 درجة مئوية (1110 درجة فهرنهايت) | |
| 13.7 ميكرومتر/متر-درجة مئوية @ 250 درجة مئوية | 7.61 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت @ 482 درجة فهرنهايت | مقوى بالزيت، درجة حرارة 600 درجة مئوية (1110 درجة فهرنهايت) | |
| 13.7 ميكرومتر/متر-درجة مئوية @ 21-540 درجة مئوية | 7.61 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت @ 69.8-1000 درجة فهرنهايت | 1.88% Ni، موحد ومخفف | |
| 13.9 ميكرومتر/متر-درجة مئوية @ 21-540 درجة مئوية | 7.72 ميكرون/بوصة-درجة فهرنهايت @ 69.8-1000 درجة فهرنهايت | 1.90% Ni، مطفأ، مخفف | |
| السعة الحرارية النوعية | 0.475 جول/جم-درجة مئوية | 0.114 وحدة حرارية بريطانية/رطل-°فهرنهايت | سلسلة الفولاذ النموذجية 4000 |
| الموصلية الحرارية | 44.5 واط/متر كلفن | 309 وحدة حرارية بريطانية/ساعة/قدم مربع-درجة فهرنهايت | – |
مميزات وعيوب الفولاذ السبائكي 4340
| المزايا | العيوب |
| مقاومة جيدة للصدمات والتأثيرات. | خطر حدوث تشقق نتيجة الإطفاء. |
| مقاومة عالية للتآكل والتلف. | يتطلب معالجة دقيقة ومتخصصة. |
| قوة وصلابة عالية. | عرضة للتآكل. |
| مقاومة ممتازة للتعب. |
كيف يتم تصنيع الفولاذ السبائكي 4340؟
- الصهر والتكرير
تبدأ العملية بصهر الحديد والكربون وعناصر السبائك في فرن القوس الكهربائي عند 1400 درجة مئوية (2,550 درجة فهرنهايت). تؤدي هذه الخطوة إلى إنشاء سبيكة منصهرة متجانسة. تعد طرق التكرير، مثل إزالة الغازات تحت التفريغ، ضرورية للتصلب الفعال.
- الصب والتشكيل
بعد صب الفولاذ في قوالب أو سبائك، فإنه يخضع للتشكيل عند درجات حرارة تتراوح من 427-1233 درجة مئوية (800-2250 درجة فهرنهايتتعمل عملية التشكيل على تشكيل الفولاذ وتحسين بنيته الداخلية، مما يزيد من قوته.
يجب التحكم في التبريد خلال هذه المرحلة لمنع التشقق، ويوصى بالتبريد البطيء في الرمل أو الجير الجاف.
- المعالجة الحرارية – التبريد والتلطيف
أولاً، يتم تسخين الفولاذ إلى 830-860 درجة مئوية (1,525-1,580 درجة فهرنهايت) ويتم إخماده بسرعة في الزيت. وهذا يخلق بنية مارتنسيتية. بعد ذلك، يتم تقسية الفولاذ عند 400-600 درجة مئوية (750-1100 درجة فهرنهايت) لتحسين صلابته مع الحفاظ على القوة.
- التلدين (اختياري)
يتم تسخين الفولاذ 4340 إلى 844 درجة مئوية (1550 درجة فهرنهايت) ويتم تبريده ببطء في الفرن. تعمل هذه العملية على تحسين بنية الفولاذ، مما يسهل عملية التصنيع والتشكيل خلال المراحل اللاحقة.
- التصنيع النهائي والتشطيب السطحي
بمجرد خضوع الفولاذ للمعالجة الحرارية وأي تصلب سطحي ضروري، يصبح جاهزًا للتشغيل الآلي النهائي. تُستخدم عمليات دقيقة مثل الخراطة والطحن والطحن لتحقيق الأبعاد المطلوبة واللمسة النهائية للسطح، مما يضمن أن الفولاذ يلبي المتطلبات المحددة لتطبيقه.
في SteelPro Group، نركز على توفير قضبان وألواح وقضبان فولاذية من الدرجة الأولى 4340. يضمن خبراؤنا أن كل دفعة تلتزم بالمعايير الصارمة.
مواصفات المنتج الفولاذي 4340
| نوع المنتج | القطر/السمك | الطول/العرض |
| الحانات | 0.5 بوصة إلى 12 بوصة (12.7 ملم إلى 304.8 ملم) في القطر | يصل طوله إلى 20 قدمًا (6.1 مترًا) |
| جولات | 0.5 بوصة إلى 12 بوصة (12.7 ملم إلى 304.8 ملم) في القطر | يصل طوله إلى 20 قدمًا (6.1 مترًا) |
| أطباق | سمك من 0.5 إلى 6 بوصات (12.7 ملم إلى 152.4 ملم) | يصل عرضها إلى 120 بوصة (3.05 متر) |
| أوراق | سمك من 0.5 إلى 2 بوصة (12.7 ملم إلى 50.8 ملم) | يصل عرضها إلى 120 بوصة (3.05 متر) |
| قضبان | 0.5 بوصة إلى 6 بوصة (12.7 ملم إلى 152.4 ملم) في القطر | يصل طوله إلى 20 قدمًا (6.1 مترًا) |
| جولات (مُصنعة آليًا) | 0.5 بوصة إلى 10 بوصة (12.7 ملم إلى 254 ملم) في القطر | يصل طوله إلى 20 قدمًا (6.1 مترًا) |
| أشرطة (مسحوبة على البارد) | 0.5 بوصة إلى 6 بوصة (12.7 ملم إلى 152.4 ملم) في القطر | يصل طوله إلى 20 قدمًا (6.1 مترًا) |
نحن نقدم أبعادًا مخصصة لسبائك الفولاذ 4340 لتلبية احتياجاتك المحددة. سواء كنت بحاجة إلى فولاذ مدرفل على الساخن أو مخفف أو مرسوم على البارد، يمكننا توفير الشكل الذي يناسب تطبيقك بشكل أفضل.
- المدرفلة على الساخن:يتم معالجة الفولاذ في درجات حرارة عالية لتحسين صلابته وقوته، وهو مثالي للمكونات الكبيرة ذات الضغط العالي.
- مُلَدَّن:يتم تسخين الفولاذ وتبريده ببطء لتحسين بنيته، مما يجعل من السهل تصنيعه وتشكيله.
- مسحوب على البارد:يتم سحب الفولاذ من خلال قالب في درجة حرارة الغرفة، مما يعزز قوته ودقته وجودة سطحه.
الأسئلة الشائعة حول سبائك الفولاذ 4340
هل الفولاذ 4340 مقاوم للصدأ؟
لا، الفولاذ 4340 ليس من الفولاذ المقاوم للصدأ. فهو لا يحتوي على نسبة عالية من الكروم أو أي عناصر أخرى تجعله مقاومًا للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.
ما هو الفرق بين الفولاذ 4340 و 4140؟
4340 steel contains higher amounts of nickel, chromium, and molybdenum, making it stronger and more ductile than فولاذ 4140.
يُعد الفولاذ 4340 مثاليًا للتطبيقات عالية الضغط والشديدة التحمل، مثل مكونات الطائرات والسيارات والعسكرية. وعلى النقيض من ذلك، يُستخدم الفولاذ 4140، بمحتوى السبائك الأقل، في الأجزاء التي تتطلب قوة معتدلة، مثل الأعمدة والتروس والمسامير.
اكتشف قوة الفولاذ السبائكي 4340 لمشروعك القادم
تتخصص مجموعة SteelPro في توفير حلول فولاذية مخصصة من النوع 4340 تلبي الاحتياجات الفريدة لصناعتك. سواء كنت تبحث عن نصيحة من الخبراء أو توصيات دقيقة بشأن المنتجات أو عملية طلب سلسة، فإن فريقنا هنا لمساعدتك. تواصل معنا اليوم لتكتشف كيف يمكن للفولاذ السبائكي من النوع 4340 أن يعزز أداء مشروعك ويقودك إلى النجاح.
