Сталь 41xx — это семейство марок стали SAE , как указано Обществом инженеров-автомобилестроителей (SAE). Легирующие элементы включают хром и молибден , и в результате эти материалы часто неформально называют хромомолибденовой сталью (распространенные варианты стилей включают хромомолибденовую , хромомолибденовую , CrMo , CRMO , CR-MOLY и аналогичные). Они имеют превосходное соотношение прочности к весу и значительно прочнее и тверже стандартной стали 1020, но их трудно сваривать , требуя термической обработки как до, так и после сварки, чтобы избежать холодного растрескивания . [1]
Хотя эти марки стали содержат хром, его количество недостаточно для обеспечения коррозионной стойкости, присущей нержавеющей стали .
Примерами применения 4130, 4140 и 4145 являются структурные трубы , велосипедные рамы , газовые баллоны для транспортировки сжатых газов, детали огнестрельного оружия, компоненты сцепления и маховика , а также каркасы безопасности . 4150 выделяется как одна из сталей, принятых для использования в стволах винтовок M16 и карабинов M4 армией США. Эти стали также используются в деталях самолетов , и поэтому структурные трубы марки 41xx иногда называют «авиационными трубами».
класс SAE | Кр | Мо | С [а] | Мн | Р , макс. | С , макс. | Си |
---|---|---|---|---|---|---|---|
4118 | 0,40–0,60 | 0,08–0,15 | 0,18–0,23 | 0,70–0,90 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4120 | 0,40–0,60 | 0,13–0,20 | 0,18–0,23 | 0,90–1,20 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4121 | 0,45–0,65 | 0,20–0,30 | 0,18–0,23 | 0,75–1,00 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4130 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,28–0,33 | 0,40–0,60 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4135 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,33–0,38 | 0,70–0,90 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4137 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,35–0,40 | 0,70–0,90 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4140 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,38–0,43 | 0,75–1,00 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4142 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,40–0,45 | 0,75–1,00 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4145 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,43–0,48 | 0,75–1,00 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4147 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,45–0,50 | 0,75–1,00 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4150 | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 | 0,48–0,53 | 0,75–1,00 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
4161 | 0,70–0,90 | 0,25–0,35 | 0,56–0,64 | 0,75–1,00 | 0,035 | 0,040 | 0,15–0,35 |
|
Материал | Состояние | Предел прочности | Предел текучести | Удлинение при разрыве, калибр 2 дюйма [%] | Твёрдость по Роквеллу |
---|---|---|---|---|---|
4130 | Холоднотянутый , нормализованный [3] | 85–110 кфунтов/дюйм2 (590–760 МПа) | 70–85 кфунтов на кв. дюйм (480–590 МПа) | 20–30 | Б 90–96 |
4142 | Горячекатаный , отожженный [3] | 90–100 кфунтов/дюйм2 (620–690 МПа) | 60–70 тыс.фунтов/кв.дюйм (410–480 МПа) | 20–30 | Б 90–95 |
Холоднотянутый, отожженный [3] | 105–120 кфунтов/дюйм2 (720–830 МПа) | 85–95 тыс.фунтов/кв.дюйм (590–660 МПа) | 15–25 | Б 96–100 | |
4150 | Горячекатаный, отожженный [3] | 90–110 кфунтов/дюйм2 (620–760 МПа) | 65–75 тыс.фунтов/кв.дюйм (450–520 МПа) | 20–30 | Б 90–96 |
Одной из характеристик этого класса стали является способность к цементации путем науглероживания поверхности. Сердцевина материала сохраняет свои объемные свойства, в то время как внешняя поверхность значительно закалена для снижения износа. Это делает этот сорт стали превосходным материалом для таких применений, как шестерни , поршневые пальцы и коленчатые валы . [2]
Сталь 4140 [4] (закаленная и отпущенная) Механические свойства
Диаметр | д ≤ 16 | 16 < д ≤ 40 | 40 < д ≤ 100 | 100 < д ≤ 160 | 160 < д ≤ 250 |
---|---|---|---|---|---|
Толщина | т ≤ 8 | 8 < т ≤ 20 | 20 < т ≤ 60 | 60 < т ≤ 100 | 100 < т ≤ 160 |
Предел прочности | 160–190 фунтов на квадратный дюйм (1100–1300 МПа) | 150–170 фунтов на квадратный дюйм (1000–1200 МПа) | 130–160 фунтов на квадратный дюйм (900–1100 МПа) | 116–138 кфунтов/дюйм2 (800–950 МПа) | 109–131 кфунт/дюйм2 (750–900 МПа) |
Предел текучести (мин.) | 130 кфунтов/дюйм2 (900 МПа) | 109 кфунтов на кв. дюйм (750 МПа) | 94 кфунт/дюйм2 (650 МПа) | 80 кфунтов/дюйм2 (550 МПа) | 73 кфунт/дюйм2 (500 МПа) |
Удлинение (% мин.) | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
Снижение (% мин.) | 40 | 45 | 50 | 50 | 55 |
Ударная вязкость (Дж) ≥ | - | 26 фут-фунт-сила (35 Дж) | 26 фут-фунт-сила (35 Дж) | 26 фут-фунт-сила (35 Дж) | 26 фут-фунт-сила (35 Дж) |
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )