Содержание
Легированная сталь AISI 4320 | Производитель прутков UNS G43200
- Джон
Ищете высокопроизводительную легированную сталь, сочетающую в себе прочность, свариваемость и износостойкость? Легированная сталь AISI 4320 — это лучшее решение.
В SteelPro Group мы специализируемся на поставках высокоточных изделий из стали 4320, отвечающих строгим отраслевым стандартам.
В этой статье вы узнаете о научных основах этого универсального материала, его важнейших применениях и о том, как наши передовые производственные возможности гарантируют непревзойденное качество ваших проектов — от тяжелого машиностроения до компонентов аэрокосмической отрасли.
Что такое сталь AISI 4320?
AISI 4320 — низколегированная сталь, известная своей прочностью, вязкостью и износостойкостью благодаря сочетанию никеля, хрома и молибдена. Низкое содержание углерода (0,17–0,22%) обеспечивает хорошую свариваемость. Благодаря поверхностному закаливанию сталь образует прочный, износостойкий внешний слой на упругой сердцевине. Это делает её идеальной для деталей, подверженных интенсивному трению или нагрузкам, таких как шестерни и валы. Сталь 4320 также используется в автомобильной, аэрокосмической и тяжёлой технике.
Химический состав стали 4320
| Элемент | Содержание |
| Углерод (С) | 0.17~0.22% |
| Кремний (Si) | 0.15~0.35% |
| Марганец (Mn) | 0.45~0.65% |
| Фосфор (P) | ≤ 0,035% |
| Сера (S) | ≤ 0,04% |
| Хром (Cr) | ≥ 0,4~0,6% |
| Никель (Ni) | ≥ 1,65~2% |
| Молибден (Mo) | ≥ 0,2~0,3% |
Механические свойства стали 4320
| Механические свойства | Метрический | Английский |
| Твёрдость по Бринеллю | 235 | 235 |
| Твердость по Кнупу | 259 | 259 |
| Твёрдость, Роквелл Б | 97 | 97 |
| Твердость по Роквеллу C | 21 | 21 |
| Твёрдость по Виккерсу | 247 | 247 |
| Предел прочности | 793 МПа | 115 000 фунтов на квадратный дюйм |
| Предельная прочность на растяжение | 460 МПа | 66 700 фунтов на квадратный дюйм |
| Удлинение при разрыве | 20.80% в 50 мм | 20.80% в 50 мм |
| Модуль упругости | 205 ГПа | 29,700 кфунтов на кв. дюйм |
| Модуль объемной упругости | 160 ГПа | 23,200 кфунтов на кв. дюйм |
| Коэффициент Пуассона | 0.29 | 0.29 |
| Уменьшение площади | 51% | 51% |
| Обрабатываемость | 60% | 60% |
| Модуль сдвига | 80,0 ГПа | 11,600 кфунтов на кв. дюйм |
| Удар по Изоду | 73,0 Дж | 53,8 фут-фунта |
Физические свойства стали 4320
| Физическая собственность | Метрический | Английский |
| Плотность | 7,85 г/см³ | 0,284 фунта/дюйм³ |
| Температура плавления | 1425~1530 °С | 2597~2790 °F |
| Тепловое расширение | 11,3 мкм/м-°C | 6,28 мкдюйм/дюйм-°F |
Тепловые свойства стали 4320
| Свойство | Метрический | Английский |
| КТР, линейный | 11,3 мкм/м-°C | 6,28 мкдюйм/дюйм-°F |
| Удельная теплоемкость | 0,475 Дж/г-°С | 0,113 БТЕ/фунт-°F |
| Теплопроводность | 44,5 Вт/мК | 30,7 БТЕ·дюйм/ч·фут²·°F |
Преимущества легированной стали 4320
Легированная сталь AISI 4320 превосходно подходит для условий, где предъявляются высокие требования как к твердости поверхности, так и к прочности сердцевины. Её отличительные особенности включают:
- Возможность поверхностной закалки: Обеспечивает износостойкость поверхности (благодаря цементации или азотированию), сохраняя при этом пластичную, амортизирующую сердцевину.
- Высокая усталостная прочность: Устойчив к циклическим нагрузкам, что критически важно для зубчатых передач и вращающихся компонентов.
- Превосходная свариваемость: Низкое содержание углерода сводит к минимуму пред- и послесварочную обработку, снижая затраты на изготовление.
- Термическая стабильность: Сохраняет механические свойства до 425 °C (797 °F), подходит для применения в условиях высоких температур.
- Приспособляемость к термической обработке: предсказуемо реагирует на закалку, отпуск и отжиг для достижения заданной твердости (обычно 55–62 HRC после цементации).
Ограничения, которые следует учитывать
- Умеренная коррозионная стойкость: Требует защитного покрытия или гальванопокрытия для использования во влажных или коррозионных средах.
- Стоимость легирующих элементов: Более высокое содержание никеля и хрома увеличивает затраты на материал по сравнению с углеродистыми сталями.
- Ограниченные высокотемпературные характеристики: Значительно разлагается при температуре выше 500°C (932°F), что ограничивает использование в экстремальных тепловых условиях.
Связанное чтение: Является ли легированная сталь огнестойкой?
В SteelPro Group мы решаем эти проблемы с помощью индивидуальных протоколов термообработки и вариантов отделки поверхности, гарантируя, что сталь 4320 будет соответствовать вашим конкретным эксплуатационным требованиям.
Применение стали 4320
- Автомобильные системы: Трансмиссионные шестерни, распределительные валы и компоненты дифференциала из-за их усталостной прочности и способности выдерживать циклические нагрузки.
- Аэрокосмические компоненты: Детали шасси, системы приводов и опоры двигателя, где малый вес и прочность имеют решающее значение.
- Тяжелая техника: Шестерни горнодобывающего оборудования, штоки гидравлических поршней и валы кранов, подверженные воздействию абразивного износа.
- Бурение нефтяных и газовых скважин: Бурильные трубы, корпуса клапанов и высоконагруженные крепежные детали должны обладать стойкостью к коррозии (с помощью покрытий).
- Передача энергии: промышленные редукторы, звездочки и приводные валы в ветряных турбинах или производственном оборудовании.
Технические характеристики и размеры изделий из стали 4320
Компания SteelPro Group поставляет легированную сталь AISI 4320 следующих спецификаций и размеров:
| Форма продукта | Стандарты | Размеры |
| Круглые прутки и кованые прутки | ASTM A29, ASTM A322, SAE J404 | Диаметр: 10–500 мм (0,4–20 дюймов) |
| Длина: до 6 м (20 футов) | ||
| Плоские прутки и пластины | ASTM A29, ASTM A535 | Толщина: 5–300 мм (0,2–12 дюймов) |
| Ширина: до 2,5 м (8,2 фута) | ||
| Бесшовные трубы | ASTM A519, SAE J412 | Внешний диаметр: 15–300 мм (0,6–12 дюймов) |
| Толщина стенки: 2–50 мм (0,08–2 дюйма) | ||
| Заготовки и блюмы | ASTM A331, ASTM A752 | Поперечное сечение: 100 мм x 100 мм–400 мм x 400 мм (4″ x 4″–16″ x 16″) |
Основные характеристики:
- Термическая обработка: Поставляется в отожженном, нормализованном или предварительно закаленном состоянии (SAE J1397).
- Сертификаты: Соответствует стандартам контроля качества ASTM, SAE и ISO.
Компания SteelPro Group предлагает услуги по индивидуальной обработке, резке и отделке поверхности (например, шлифовке, полировке) для поставки готовых к установке компонентов из стали 4320, точно соответствующих вашим требованиям.
Процесс ковки стали 4320
Легированная сталь AISI 4320 куется при температурах от 1038°C и 1205°C (1900°F–2200°F) для оптимизации структуры зерна и механических свойств.
Наши передовые ковочные линии позволяют изготавливать изделия с индивидуальной геометрией до 3 тонныс жесткими допусками на размеры (±1,5 мм). В сочетании с ультразвуковым контролем в процессе производства мы гарантируем отсутствие дефектов на поковках из стали 4320, готовых к механической обработке или термообработке.
Термическая обработка стали 4320
1. Нормализация
При температуре 872°C (1600°F) сталь 4320 подвергается нормализации — процессу, который измельчает её зернистую структуру и устраняет внутренние напряжения, возникшие после предварительной механической обработки или ковки. Это создаёт равномерную основу для последующей закалки.
2. Отжиг
Для улучшения обрабатываемости и снятия внутренних напряжений сталь AISI 4320 отжигают при температуре 872 °C (1600 °F) в печах с контролируемой атмосферой. Затем сталь постепенно охлаждают со скоростью ≤22 °C/час (40 °F/час) для предотвращения коробления, достигая мягкого, деформируемого состояния, идеально подходящего для сложной механической обработки.
3. Закалка
Закалка, имеющая решающее значение для износостойкости, включает в себя:
- Аустенитизация: нагрев до 816–843 °C (1500–1550 °F) для растворения карбидов.
- Закалка: Быстрое охлаждение в масле при температуре 40–80 °C (104–176 °F) для получения мартенситной структуры с поверхностной твердостью до 62 HRC.
4. Темперирование
Хрупкость после закалки снижается отпуском при температуре 205–650 °C (400–1200 °F). Более низкие температуры (205–425 °C/400–800 °F) повышают твёрдость зубчатых передач, а более высокие температуры (480–650 °C/900–1200 °F) повышают прочность деталей, подвергающихся ударным нагрузкам, таких как оси.
4320 Сталь для горячей обработки
Легированная сталь AISI 4320 оптимально формуется при повышенных температурах (900–1200 °C / 1650–2200 °F), что повышает пластичность и снижает сопротивление формованию. SteelPro Group использует:
- Горячая ковка: Высокотоннажные гидравлические прессы (до 12 000 тонн) формуют предварительно нагретые заготовки в сложные геометрические формы, такие как коленчатые валы или фланцы.
- Горячая прокатка: Преобразование заготовок в прутки или пластины при температуре 1050–1150 °C (1922–2102 °F) с достижением допусков по толщине ±1,5 мм (±0,06 дюйма).
- Термическая стабильность: После горячей обработки детали подвергаются контролируемому охлаждению в камерах с инертным газом для минимизации обезуглероживания.
4320 Холодная обработка стали
Процессы холодной штамповки позволяют улучшить размеры и качество поверхности без нагрева:
- Холодное волочение: Уменьшает диаметр прутка/проволоки на 15–30% при комнатной температуре, увеличивая прочность на растяжение на 10–15%.
- Холодная высадка: Производит болты, винты и заклепки с точностью (±0,05 мм) и минимальными отходами материала.
- Снятие стресса: Отжиг после холодной обработки при температуре 540–650 °C (1004–1202 °F) восстанавливает пластичность для ответственных применений.
4320 Стальная машина
Сталь AISI 4320 легко обрабатывается, что делает её пригодной для прецизионных операций, таких как точение, фрезерование, сверление и шлифование. Низкое содержание углерода обеспечивает высокое качество поверхности и точность размеров при обработке в отожжённом или нормализованном состоянии.
4320 Сварка стали
Сталь AISI 4320 хорошо сваривается, особенно после предварительного нагрева до 150–300 °C (302–572 °F). Предварительный нагрев помогает предотвратить образование трещин, а послесварочная термообработка может потребоваться для снятия напряжений и снижения твёрдости в зоне сварки.
Повысьте свой уровень проектирования с помощью нашей стали 4320
В SteelPro Group мы превращаем выдающиеся свойства легированной стали AISI 4320 в практические решения, способствующие развитию ваших проектов. Наши вертикально интегрированные возможности гарантируют:
- Гарантия качества: Производство, сертифицированное по стандарту ISO 9001, с полной прослеживаемостью — от сырья до окончательной проверки.
- Индивидуальные услуги: Термообработка по требованию (цементация, азотирование), обработка на станках с ЧПУ (допуск ±0,005 мм) и отделка поверхности (шлифовка, полировка).
Свяжитесь с SteelPro Group сегодня, чтобы получить бесплатную консультацию по материалам или запросить индивидуальное предложение. Давайте вместе создадим долговечную конструкцию.
