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AISI 4330 Legierter Stahl | UNS J24045 | AMS 6411 Lieferant
- John
4330-Stahl wird in Triebwerkskomponenten, Tiefbohrungen und Schwermaschinen verwendet und bietet außergewöhnliche Festigkeit. Bei der SteelPro Group haben wir diese Legierung jahrzehntelang verfeinert, um präzisionsgefertigte Lösungen zu entwickeln, die auch unter extremen Bedingungen überzeugen.
Dieser Leitfaden beleuchtet die einzigartige Kombination aus Zähigkeit, Bearbeitbarkeit und Ermüdungsbeständigkeit von 4330-Stahl. Wir zeigen außerdem, wie unsere ISO-zertifizierten Prozesse aus Rohlegierungen zuverlässige, betriebskritische Komponenten herstellen.
Was ist AISI 4330-Stahl?
AISI 4330 Stahl ist ein hochfester, niedriglegierter Stahl Entwickelt für extreme mechanische und thermische Bedingungen. Es ist unter AMS 6411 klassifiziert und kombiniert Chrom, Nickel und Molybdän, um Folgendes zu bieten:
- Strukturelle Resilienz: Zugfestigkeit bis zu 1.380 MPa (200 ksi) nach der Wärmebehandlung.
- Schlagzähigkeit: Durch Nickel verstärkte Zähigkeit zur Stoßdämpfung bei Minusgraden.
- Fertigungsflexibilität: Kaltverformungsverträglichkeit und Schweißbarkeit sind bei hochfesten Legierungen selten.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Stählen sorgt der optimierte Kohlenstoffgehalt von 4330 (0,28–0,33%) für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Härtbarkeit und reduziertem Risiko von Abschreckrissen. Bei der SteelPro Group verarbeiten wir diese Legierung zu Komponenten für Aktuatoren in der Luft- und Raumfahrt, Offshore-Bohrwerkzeuge und hochbelastete Automobilsysteme – bei denen die Fehlertoleranz gleich Null ist.
Chemische Zusammensetzung von Stahl 4330
| Elemente | Inhalt |
| Eisen (Fe) | Bilanz |
| Nickel (Ni) | 1~1.5% |
| Mangan (Mn) | ≤ 1,0% |
| Silizium (Si) | ≤ 0,80% |
| Chrom (Cr) | 0.40~0.60% |
| Molybdän (Mo) | 0.30~0.50% |
| Kohlenstoff (C) | 0.20~0.30% |
Mechanische Eigenschaften von Stahl 4330
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
| Zugfestigkeit | ≥ 860 MPa | ≥ 125.000 psi |
| Streckgrenze | ≥ 690 MPa | ≥ 100.000 psi |
| Bruchdehnung (in 50 mm) | ≥ 15,0 % | ≥ 15,0 % |
| Härte, Brinell | 285 | 285 |
Physikalische Eigenschaften von Stahl 4330
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
| Dichte | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1425°C | 2600°F |
| Wärmeleitfähigkeit | 42 W/m²K | 24 BTU·Zoll/h·ft²·°F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 11,5 µm/m·K | 6,39 µZoll/Zoll·°F |
4330 Stahlanwendungen
Die Synergie aus Festigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Anpassungsfähigkeit macht AISI 4330-Stahl in Branchen unverzichtbar, in denen ein Versagen katastrophale Folgen haben kann. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:
- Aktuatoren und Fahrwerke für die Luft- und Raumfahrt: Hält wiederholten hohen Stoßbelastungen in Flugzeug-Einzugssystemen stand (AMS 6411-konform).
- Bohrkragen für Öl und Gas: Widersteht Biege- und Torsionsspannungen beim Richtbohren in Tiefen von über 3.000 Metern.
- Hochleistungsautomobil: Kurbelwellen, Antriebswellen und Aufhängungskomponenten für Renn- und Schwerlastfahrzeuge.
- Hydraulische Fracking-Werkzeuge: Bewältigt zyklische Drücke von bis zu 15.000 psi in Fracking-Pumpen und Ventilkörpern.
- Verteidigungssysteme: Komponenten für gepanzerte Fahrzeuge und Artillerieteile, die ballistischer Stoßfestigkeit bedürfen.
4330 Stahlproduktformen und -größe
Unser AISI 4330-Stahl wird in vielseitigen Formen geliefert, um den strengen industriellen Anforderungen gerecht zu werden und weltweit anerkannte Spezifikationen einzuhalten. Die SteelPro Group bietet die folgenden Produktkonfigurationen an:
| Produkttyp | Maße |
| Runde Stäbe | Durchmesser: 12–600 mm (0,5–24 Zoll) Länge: ≤ 12 m (40 Fuß) |
| Flachstangen und Platten | Dicke: 6–250 mm (0,25–10 Zoll) Breite: ≤ 3 m (10 Fuß) |
| Nahtlose Rohre | Außendurchmesser (OD): 20–400 mm (0,8–16 Zoll) Wandstärke: 3–50 mm (0,12–2 Zoll) |
Unser 4330-Stahl wird in geglühtem, normalisiertem oder vergütetem Zustand (Q&T) geliefert, wobei auf Anfrage auch kundenspezifische Größen erhältlich sind.
4330 Stahlschmieden
Die außergewöhnliche Härtbarkeit und Duktilität von AISI 4330-Stahl machen ihn zur ersten Wahl für hochintegrierte Schmiedekomponenten. Bei SteelPro Group schmieden wir 4330-Legierungen im optimalen Bereich von 982–1204 °C (1800–2200 °F) um die Kornstruktur zu verfeinern und Eigenspannungen zu minimieren.
Wärmebehandlung von Stahl 4330
Die Leistungsfähigkeit von AISI 4330-Stahl hängt von einer präzisen Wärmebehandlung ab, um Festigkeit, Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit in Einklang zu bringen. Die Wärmebehandlungsprotokolle der SteelPro Group entsprechen AMS 2759 und nutzen jahrzehntelange metallurgische Expertise, um diese Legierung für kritische Anwendungen zu optimieren:
1. Glühen
- Verfahren: Vollglühen bei 816–899 °C (1500–1650 °F) Anschließend erfolgt die Ofenkühlung.
- Ergebnis: Reduziert die Härte auf 200–230 HB, wodurch die Bearbeitbarkeit für komplexe CNC-Operationen verbessert wird.
2. Normalisieren
- Temperatur: 899 °C (1650 °F) zur Kornverfeinerung vor dem Härten.
- Nutzen: Gleichmäßige Mikrostruktur, ideal für Komponenten, die isotrope mechanische Eigenschaften erfordern.
3. Abschrecken
- Austenitisieren: Erhitzt auf 829 °C (1525 °F) um Carbide aufzulösen.
- Medium: Durch schnelles Abschrecken in Öl wird eine martensitische Umwandlung mit minimaler Verzerrung erreicht.
4. Temperieren
- Anwendungen mit geringer Festigkeit: 454–635 °C (850–1175 °F) für 125–200 ksi Zugfestigkeit.
- Hochfeste Anwendungen: 218–260 °C (425–500 °F) für 260–280 ksi Zugfestigkeit.
- Kritischer Hinweis: Vermeiden Sie Bereiche von 220–260 ksi, um eine Verschlechterung der Schlagfestigkeit zu verhindern.
5. Einsatzhärten (optional)
Aufkohlen oder Nitrieren bis zu einer Oberflächenhärte von ≥60 HRC für verschleißanfällige Bauteile wie Zahnräder oder Ventilsitze.
Bei SteelPro Group gewährleisten unsere digital gesteuerten Öfen und kryogenen Stabilisierungssysteme wiederholbare Ergebnisse für 4330-Stahl – ob bei der Herstellung von Bohrkragen für Sauergasbohrungen oder anspruchsvollen Aktuatoren für die Luft- und Raumfahrt >1.000 MPa Dauerfestigkeit.
4330 Stahlverfahren
Bearbeitbarkeit
4330-Stahl erreicht optimale Bearbeitbarkeit im geglühten oder normalisierten Zustand (200–230 HB).
Schweißleistung
Die Schweißbarkeit von 4330 übertrifft die vieler hochfester Legierungen, erfordert jedoch strenge Protokolle:
- Vorheizen/Nachheizen: Obligatorisch für Abschnitte >25 mm, um Wasserstoffrisse zu vermeiden (150–200 °C / 302–392 °F).
- Kritische Verbindungen: Anlassen nach dem Schweißen bei 595 °C (1103 °F) sorgt für Bruchzähigkeit in Offshore-Bohrinselkomponenten.
Warm- und Kaltarbeiten
- Kaltumformung: Ideal für Bolzen, Stifte und Flansche durch Kaltstauchen (≤30%-Reduktion) oder Ziehen.
- Einschränkung bei Warmumformung: Wird aufgrund der besseren Kaltumformbarkeit von 4330 selten angewendet; reserviert für übergroße Rohlinge (> 500 mm Durchmesser).
Präzisionsgefertigte 4330-Stahllösungen
Bei der SteelPro Group liefern wir nicht nur 4330-Stahl – wir entwickeln auch Widerstandsfähigkeit. Unsere vertikal integrierte Anlage verwandelt Rohlegierungen in betriebskritische Komponenten, denen OEMs aus der Luft- und Raumfahrt, Energieriesen und Rüstungsunternehmen vertrauen.
Ganz gleich, ob Sie Offshore-Bohrinseln nachrüsten oder Prototypen für Komponenten von Hyperschallfahrzeugen erstellen, unsere Metallurgen und Ingenieure arbeiten mit Ihnen zusammen, um die Leistung von 4330-Stahl zu optimieren und dabei Festigkeit, Gewicht und Lebenszykluskosten ins Gleichgewicht zu bringen.
