Legovaná ocel AISI 4340 (UNS G43400)

Napsal AZoMSep 13 2012

Obsažená témata

Úvod
Chemické složení
Fyzikální vlastnosti
Mechanické vlastnosti
Termické vlastnosti
Ostatní. Označení
Tváření a tepelné zpracování
Obrobitelnost
Tváření
Svařování
Tepelné zpracování
Kování
Zpracování za studena
Žíhání
Kalení
Temperování
Kalení
Použití

Úvod

Legované oceli se označují čtyřmi písmeny AISI.čísly. Zahrnují různé druhy ocelí, jejichž složení přesahuje omezení B, C, Mn, Mo, Ni, Si, Cr a Va stanovená pro uhlíkové oceli.

Legovaná ocel AISI 4340 je tepelně zpracovatelná a nízkolegovaná ocel obsahující chrom, nikl a molybden. Má vysokou houževnatost a pevnost v tepelně zpracovaném stavu.

Chemické složení

V následující tabulce je uvedeno chemické složení legované oceli AISI 4340.

Prvek	Obsah (%)
Železo, Fe	95,195 – 96,33
Nikl, Ni	1.65 – 2,00
Chrom, Cr	0,700 – 0,900
Mangan, Mn	0,600 – 0.800
Uhlík, C	0,370 – 0,430
Molybden, Mo	0,200 – 0,300
Křemík, Si	0.150 – 0,300
Síra, S	0,0400
Fosfor, P	0,0350

Fyzikální vlastnosti

Fyzikální vlastnosti legované oceli AISI 4340 jsou uvedeny v následující tabulce.

Vlastnosti	Metrické	Imperiální
Hustota	7.85 g/cm3	0,284 lb/in³
Teplota tání	1427°C	2600°F

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti žíhané legované oceli AISI 4340 jsou zobrazeny v následující tabulce.

Vlastnosti	Metrické	Imperiální
Pevnost v tahu	745 MPa	108000 psi
Mez pevnosti v tahu	470 MPa	68200 psi
Modul pružnosti v tahu (typický pro ocel)	140 GPa	20300 ksi
Modul pružnosti ve smyku (typický pro ocel)	80 GPa	11600 ksi
Modul pružnosti	190-210 GPa	27557-30458 ksi
Poissonův poměr	0.27-0.30	0.27-0.30
Prodloužení při lomu	22%	22%
Zmenšení plochy	50%	50%
Tvrdost, Brinell	217	217
Tvrdost, Knoop (přepočteno z tvrdosti podle Brinella)	240	240
Tvrdost, Rockwell B (přepočteno z tvrdosti podle Brinella)	95	95
Tvrdost, Rockwell C (přepočteno z tvrdosti podle Brinella. Hodnota pod běžným rozsahem HRC, pouze pro účely porovnání)	17	17
Tvrdost, Vickers (přepočteno z tvrdosti podle Brinella)	228	228
Obrobitelnost (žíhání a tažení za studena. Na základě 100 obrobitelnosti pro ocel AISI 1212.)	50	50

Tepelné vlastnosti

V následující tabulce jsou uvedeny tepelné vlastnosti legované oceli AISI 4340.

Vlastnosti	Metrické	Imperiální
Koeficient tepelné roztažnosti (20°C/68°F, vzorek zpevněný olejem, temperace 600°C	12.3 µm/m°C	6,83 µin/in°F
Tepelná vodivost (typická ocel)	44,5 W/mK	309 BTU in/hr.ft².°F

Další označení

Mezi další označení, která jsou ekvivalentní legované oceli AISI 4340, patří následující:

AMS 6359	AMS 6454	ASTM A331 (4340)	ASTM A711	SAE J1397 (4340)
AMS 6409	ASTM A29 (4340)	ASTM A506 (4340)	ASTM A752 (4340)	SAE J404 (4340)
AMS 6414	ASTM A320 (L43)	ASTM A519 (4340)	ASTM A829	SAE J412 (4340)
AMS 6415	ASTM A322 (4340)	ASTM A646 (4340-7)	MIL S-5000

Výroba a tepelné zpracování

Legovanou ocel AISI 4340 lze obrábět všemi běžnými technikami. Obrábění lze provádět v žíhaném nebo normalizovaném a popuštěném stavu.

Tváření

Legovaná ocel AISI 4340 má dobrou tažnost a tvářitelnost v žíhaném stavu. V žíhaném stavu ji lze ohýbat nebo tvarovat lisováním nebo odstřeďováním.

Svařování

Slitinovou ocel AISI 4340 lze svařovat metodami tavného nebo odporového svařování. Při svařování této oceli zavedenými metodami se dodržují postupy předehřevu a následného tepelného svařování.

Tepelné zpracování

Legovaná ocel AISI 4340 se tepelně zpracovává při teplotě 830 °C (1525 °F) s následným kalením v oleji.

Kování

Legovaná ocel AISI 4340 se kuje při teplotě 427 až 1233 °C (1800 až 2250°F).

Zpracování za studena

Legovanou ocel AISI 4340 lze zpracovávat za studena všemi běžnými metodami v žíhaném stavu. Má vysokou tažnost.

Žíhání

Legovaná ocel AISI 4340 se žíhá při teplotě 844 °C (1550°F) s následným ochlazením v peci.

Popouštění

Legovaná ocel AISI 4340 by měla být před popouštěním ve stavu tepelného zpracování nebo normalizace a tepelného zpracování. Teplota popouštění závisí na požadované úrovni pevnosti.

Kalení

Legovaná ocel AISI 4340 může být kalena obráběním za studena nebo tepelným zpracováním.

Použití

Legovaná ocel AISI 4340 se používá hlavně v převodovkách a hřídelích pro přenos výkonu, v podvozcích letadel a v dalších konstrukčních dílech.