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4140 | 42CrMo4 | 42CrMo Stabstahl

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4140 bar ist ein legierter Stahl bekannt als AISI/SAE 4140, das in den USA weit verbreitet ist. Die Bezeichnung "4140" weist auf seine Zusammensetzung und Norm hin. Er bietet hohe Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. 4140-Stahl wird häufig bei der Herstellung von Zahnrädern, Wellen und Maschinenteilen verwendet und kann geglüht, normalisiert oder vergütet werden.

Beschreibung

Was ist 4140 Stahlbarren?

Stabstahl 4140, bestehend aus 98% Eisen, 0,40% Kohlenstoff und Legierungselementen wie Chrom, Molybdän und Mangan, ist ein hochfester legierter Stahl. Er ist für seine Zähigkeit und Verschleißfestigkeit bekannt und wird warmgewalzt für Zahnräder, Wellen und Maschinenteile verwendet. Er kann geglüht, normalisiert oder vergütet werden. Er findet breite Anwendung in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Öl- und Gas- und Bauindustrie.

Eigenschaften von 4140 Stahlbarren

Stabstahl 4140 weist ein feinkörniges Gefüge auf, das seine mechanischen Eigenschaften verbessert. Er kann wärmebehandelt werden, um unterschiedliche Härte- und Festigkeitsgrade zu erreichen. Das Vorhandensein von Chrom und Molybdän verbessert seine Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturleistung, wodurch er sich für eine Vielzahl von Anwendungen in rauen Umgebungen eignet. Die Website Vorteile des Stahls 4140 sind seine HaltbarkeitDie hohe Festigkeit und Zähigkeit gewährleisten eine lange Lebensdauer bei anspruchsvollen Anwendungen und verringern die Häufigkeit von Austausch und Wartung. Sein hervorragende Verschleißfestigkeit verlängert die Lebensdauer von Teilen aus 4140-Stahl und macht ihn für Hochleistungsanwendungen kosteneffizient. Darüber hinaus ermöglicht die Möglichkeit des Glühens, Normalisierens oder Vergütens eine individuelle Anpassung der mechanischen Eigenschaften an die jeweiligen Anwendungsanforderungen. Allerdings gibt es Nachteile zu berücksichtigen. Die hohe Härte und Festigkeit des Stabstahls 4140 kann seine Bearbeitung schwierig machen und erfordert spezielle Werkzeuge und Techniken. Zusätzlich, höhere Material- und Verarbeitungskosten im Vergleich zu Stählen mit geringerer Festigkeit kann bei Projekten mit kleinem Budget eine Überlegung wert sein. Für eine einfachere Bearbeitung sollten Sie folgende Materialien verwenden 1018 Stahl.

Chemische Zusammensetzungen

ElementZusammensetzung
Kohlenstoff (C)0.38-0.43%
Mangan (Mn)0.75-1.00%
Silizium (Si)0.15-0.35%
Chrom (Cr)0.80-1.10%
Molybdän (Mo)0.15-0.25%
Phosphor (P)0,035% max
Schwefel (S)0,040% max

Physikalische Eigenschaften

EigentumMetrischKaiserlich
Dichte7,85 g/cm³0,284 lb/in³
Schmelzpunkt1425-1460°C2597-2660°F
Wärmeleitfähigkeit42,7 W/m-K24,7 BTU-ft/h-°F
Elektrischer spezifischer Widerstand0,24 µΩ-m0,24 µΩ-m
Spezifische Wärmekapazität460 J/kg-K0,11 BTU/lb-°F
Wärmeausdehnungskoeffizient11,1 µm/m-K6,17 µin/in-°F
Elastischer Modul210 GPa30,5 Msi

Mechanische Eigenschaften

EigentumMetrischKaiserlich
Zugfestigkeit (Rm)655-1170 MPa95-170 ksi
Streckgrenze (Rp0,2)415-950 MPa60-138 ksi
Brinell-Härte (HBW)197-241 HBW197-241 HBW
Rockwell-Härte (HRC)22-32 HRC22-32 HRC
Vickers-Härte (HV)207-248 HV207-248 HV
Dehnung (A)17-30%17-30%
Elastischer Modul190-210 GPa27,6-30,5 Msi

QT-Eigenschaften von Stabstahl 4140

EigentumMetrischKaiserlich
Zugfestigkeit (Rm)930-1080 MPa135-157 ksi
Streckgrenze (Rp0,2)780-930 MPa113-135 ksi
Schlagzähigkeit (KV/Ku)≥ 39 J≥ 28.8 ft-lb
Dehnung (A)≥ 12%≥ 12%
Verkleinerung der Fläche (Z)≥ 45%≥ 45%
Brinell-Härte (HBW)241-285 HBW241-285 HBW

Branchen und Anwendungen

IndustrieAnwendungen
AutoindustrieKurbelwellen, Nockenwellen und Getrieberäder
Öl- und GasindustrieBohrkränze, Stabilisierungsstangen und Schächte für Bohrlochwerkzeuge
BauindustrieAnkerbolzen, Zugstangen und hochbelastbare Stützwellen
Herstellung von MaschinenSpindeln, Rollen und Antriebswellen
Luft- und RaumfahrtindustrieFahrwerksstreben, Triebwerksschächte und strukturelle Stützstangen
BergbauindustrieBaggerzähne, Brecherbacken und Siebkomponenten
Landwirtschaftliche GerätePflugscharen, Eggenscheiben und Traktorteile

Bearbeitung

4140 Wärmebehandlung

  1. Lösung Behandlung: Erhitzen auf 840-880°C, halten, dann schnell abkühlen (normalerweise in Wasser oder Öl).
  2. Alterungsbehandlung: Erhitzen bei 150-200°C über einen längeren Zeitraum.
  3. Abschrecken: Erhitzen auf 850-880°C, dann schnelles Abkühlen (normalerweise in Öl).
  4. Anlassen: Erhitzen Sie den abgeschreckten Stahl auf 540-680°C und kühlen Sie ihn dann ab.
  5. Normalisierung: Auf 870-900°C erhitzen, dann an der Luft abkühlen.
  6. Glühen: Auf 680-720°C erhitzen, halten, dann langsam im Ofen abkühlen.

4140 Oberflächengüte

  1. Oberflächenhärtung: Einschließlich Flammen- und Induktionshärtung.
  2. Aufkohlung: Wärme in einer kohlenstoffreichen Umgebung bei hoher Temperatur.
  3. Nitrieren: Erhitzen in einer Stickstoff- oder Ammoniakatmosphäre.
  4. Carbonitrieren: Ähnlich wie beim Aufkohlen, jedoch mit Stickstoffzusatz.
  5. Galvanik: Elektrochemische Abscheidung einer Metallschicht (z. B. Chrom, Nickel).
  6. Thermisches Spritzen: Auftragen einer hochharten, verschleißfesten Beschichtung.

Kundenspezifische Anforderungen an die Oberflächenbehandlung können auf Anfrage erfüllt werden.

Haftungsausschluss

Die obigen Anweisungen zur Wärmebehandlung und Oberflächenbearbeitung von 4140 dienen nur zu Informationszwecken. Die tatsächlichen Ergebnisse können je nach den spezifischen Bedingungen und der verwendeten Ausrüstung variieren. Es wird empfohlen, Tests durchzuführen und einen Metallurgieexperten oder den Materiallieferanten zu konsultieren, um sicherzustellen, dass die Verfahren für Ihre spezifische Anwendung geeignet sind. Der Benutzer übernimmt alle Risiken und die Haftung für die Verwendung dieser Informationen.

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