Содержание
Руководство по легированной стали AISI 4130: свойства, продукция и применение
- Джон
Знаете ли вы, что легированная сталь 4130 играет решающую роль во всем, от реактивных двигателей до тяжелого строительного оборудования? Эта сталь очень универсальна. Ее можно подвергать термической обработке для достижения определенных уровней твердости и прочности, что делает ее идеальной для таких сложных компонентов, как шестерни, коленчатые валы и утяжеленные бурильные трубы.
В SteelPro Group мы поставляем сертифицированную сталь 4130, которая соответствует самым жестким промышленным стандартам. Но прежде чем мы углубимся в то, как ее получить, давайте сначала рассмотрим, почему этот сплав так широко используется.
Что такое сталь 4130?
Сталь 4130, также известная как хромомолибденовая, представляет собой низколегированную сталь, изготовленную из хрома и молибдена. Обычно она содержит 0,8% - 1,1% хрома и 0,15% - 0,25% молибдена, которые укрепляют материал. Эта сталь известна своим сочетанием прочности, вязкости и усталостной прочности. Классифицируемая как низкоуглеродистая сталь, она легко сваривается и обрабатывается, особенно в отожженном или нормализованном состоянии. Однако после закалки с ней становится труднее работать.
- Какова максимальная рабочая температура 4130?
Он может работать при температурах до 315ºC (600ºF), что еще больше повышает его универсальность.
Для чего используется сталь 4130?
- Автомобильная промышленность: Шатуны, рулевые рычаги, рулевые шарниры, полуоси, болты, шпильки, винты, шестерни, конструктивные элементы.
- Аэрокосмическая промышленность: Внешние компоненты самолета, конструктивные детали, компоненты шасси, крепежные элементы, валы.
- Нефтегазовая промышленность: Буровые штанги, скважинный инструмент, устьевое оборудование, насосы, клапаны, сосуды под давлением, фланцевые фитинги, самоконтрящиеся гайки.
- Производство и Машиностроение: Гидравлические цилиндры, валы, держатели инструментов, рамы машин, шестерни, подшипники, шпиндели и конструктивные элементы.
- Строительство и инфраструктура: Конструкционные балки, мосты, компоненты рельсов, тяжелая техника, компоненты кранов, болты, гайки, крепежные элементы.
Эквивалентные марки стали 4130
В следующей таблице приведены эквивалентные марки и стандарты для стали 4130 в различных мировых системах. В SteelPro Group мы поставляем высококачественную сталь 4130, которая соответствует этим признанным стандартам.
| Страна/регион | Стандарт | Оценка |
| Китай | YB | 25CrMo |
| МСК | А30252 | |
| Япония | JIS | SCM430 |
| США | Американское общество по испытанию материалов (ASTM) | 4130 |
| Германия | ДИН ЕН/ДИН | 25CrMo4 |
| W-№ | 1.7218 | |
| L-№. | 1.7214 |
Химический состав стали 4130
| Элементы | Содержание |
| Углерод (С) | 0.28~0.33 |
| Кремний (Si) | 0.15~0.35 |
| Марганец (Mn) | 0.4~0.6 |
| Фосфор (P) | ≤0,035 |
| Сера (S) | ≤0,04 |
| Хром (Cr) | 0.8~1.1 |
| Никель (Ni) | ≤0,25 |
| Медь (Cu) | ≤0,35 |
| Молибден (Mo) | 0.15~0.25 |
Механические свойства стали 4130
| Механические свойства | Значение (Метрическое) | Значение (английский) |
| Твёрдость (по Бринеллю) | 255 НВ | 255 НВ |
| Предел прочности | 930 МПа | 135 кфунтов на кв. дюйм |
| Предел текучести | 725 МПа | 105 кфунтов на кв. дюйм |
| Удлинение | 16% | 16% |
| Уменьшение площади | 55% | 55% |
| Модуль упругости | 205 ГПа | 29,700 кфунтов на кв. дюйм |
| Модуль объемной упругости | 160 ГПа | 23,200 кфунтов на кв. дюйм |
| Модуль сдвига | 80,0 ГПа | 11,600 кфунтов на кв. дюйм |
| Коэффициент Пуассона | 0.29 | 0.29 |
| Обрабатываемость | 70% | 70% |
Физические свойства стали 4130
| Физические свойства | Значение (Метрическое) | Значение (английский) |
| Плотность | 7,85 г/см³ | 0,284 фунта/дюйм³ |
| Температура плавления | 1425°С | 2600°F |
| Коэффициент теплового расширения | 12,6 мкм/м-°C | 7,0 × 10⁻⁶ дюйм/дюйм-°F |
Тепловые свойства стали 4130
| Тепловые свойства | Значение (Метрическое) | Температура (метрическая) | Значение (английский) | Температура (английский) |
| Удельная теплоемкость | 0,477 Дж/г-°С | ≥100°С | 0,114 БТЕ/фунт-°F | ≥212°F |
| 0,523 Дж/г-°С | 150-200°С | 0,125 БТЕ/фунт-°F | 302-392°F | |
| 0,837 Дж/г-°С | 750-800°С | 0,200 БТЕ/фунт-°F | 1380-1470°F | |
| Теплопроводность | 30,1 Вт/мК | 1200°С | 209 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F | 2190°F |
| 40,7 Вт/мК | 300°С | 282 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F | 572°F | |
| 42,7 Вт/мК | 100°С | 296 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F | 212°F |
4130 Производство стали
Ковка
Ковка производится при температурах от 954°C и 1204°C (1750°F и 2200°F). В этом диапазоне сталь становится ковкой и может быть сформирована под высоким давлением. Ковка при более низких температурах может привести к неравномерной структуре зерна, требующей дополнительной обработки. Более низкая температура отделки обычно приводит к более мелкому размеру зерна.
Термическая обработка
- Отжиг
Этот процесс обычно выполняется в 843°C (1550°F). Сталь выдерживается при этой температуре, а затем медленно охлаждается со скоростью менее 50°F в час (28°C в час) к 900°F (482°C), с последующим воздушным охлаждением. Это облегчает работу.
- Нормализация
Сталь 4130 нагревается до 900°C (1650°F) и затем закаливается в масле. Это измельчает структуру зерна, обеспечивая однородность свойств по всему объему. Температура может варьироваться примерно на 50°F (10°C) в зависимости от желаемого результата.
- Закалка
4130 нагревается до 815°C - 870°C (1500°F - 1600°F) и затем закаливается в масле или воде, в зависимости от размера сечения. Этот процесс закалки повышает прочность и износостойкость.
- Закалка
Это делается между 398°C и 565°C (750°F и 1050°F) для регулировки прочности и вязкости. Более низкие температуры отпуска увеличивают прочность, но следует избегать диапазона от 200°C до 420°C (от 400°F до 790°F) для предотвращения ломкости.
Холодная обработка
Холодная обработка подразумевает формовку стали при комнатной температуре, обычно после ее нормализации или отжига. Это укрепляет сталь за счет деформационного упрочнения, но может затруднить дальнейшую формовку по мере увеличения твердости.
4130 Обработка стали
Резка
Резка стали 4130 выполняется с использованием инструментов из быстрорежущей стали или твердосплавных инструментов. Типичные методы включают: лазерная резка, резка струей воды, или ленточная пила. Лазерная резка отличается точностью и сводит к минимуму необходимость последующей обработки.
Сварка
Сталь 4130 легко сваривается промышленными методами. Предварительный нагрев стали до 150°C - 260°C (300°F - 500°F) рекомендуется, и следует использовать электроды с низким содержанием водорода. После сварки может потребоваться послесварочная термообработка для снятия напряжений, особенно для более толстых секций, чтобы уменьшить внутренние напряжения. Сталь должна медленно остывать, чтобы предотвратить деформацию.
Обработка поверхности
Поверхностная обработка, например цементация, используются для повышения износостойкости стали путем создания закаленного внешнего слоя. Этот процесс повышает прочность, сохраняя при этом сердцевину более жесткой. Кроме того, покрытие, покрытие, или рисование применяются для защиты стали от коррозии, особенно в суровых условиях.
Технические характеристики изделий из стали 4130
| Тип продукта | Диапазон размеров (метрический) | Диапазон размеров (английский) |
| Круглые прутки | 5 мм до 300 мм (диаметр) | 0,20–12 дюймов (диаметр) |
| Квадратные стержни | 5 мм - 150 мм (длина стороны) | 0,20–6 дюймов (длина стороны) |
| Шестиугольные стержни | 10 мм - 100 мм (длина стороны) | 0,39–4 дюйма (длина стороны) |
| Плоские прутки | 10 мм - 200 мм (ширина/толщина) | 0,39–8 дюймов (ширина/толщина) |
| Тарелка | 3 мм до 100 мм (толщина) | 0,12–4 дюйма (толщина) |
| Трубка | 19 мм до 150 мм (внешний диаметр) | 0,75–6 дюймов (внешний диаметр) |
| Сварная труба | 10 мм - 50 мм (толщина стенки) | 0,39–2 дюйма (толщина стенки) |
| Бесшовная труба | 15 мм до 200 мм (внешний диаметр) | 0,59–8 дюймов (внешний диаметр) |
Часто задаваемые вопросы о легированной стали 4130
Является ли сталь 4130 нержавеющей?
Нет, сталь 4130 не является нержавеющей. Это низколегированная сталь, что означает, что в ней нет высокого содержания хрома, необходимого для коррозионной стойкости, как в нержавеющей стали.
В чем разница между сталью 4130 и 4140?
Основное отличие заключается в содержании углерода. В стали 4130 содержится меньше углерода, что делает ее более свариваемой и легкой в обработке. 4140 имеет более высокое содержание углерода, что обеспечивает ему большую прочность и износостойкость, что делает его более подходящим для тяжелых условий эксплуатации.
Выбирайте сталь 4130 для надежности и производительности
Если вы ищете надежную легированную сталь 4130 для своего следующего проекта, SteelPro Group предлагает высококачественную сталь 4130, которая соответствует самым высоким стандартам отрасли. Мы предлагаем различные размеры и можем помочь вам выбрать идеальный материал для ваших уникальных требований. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить расценки или узнать больше о наших вариантах стали 4130.
