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Geschrieben von AZoMSep 13 2012
Behandelte Themen
Einführung
Chemische Zusammensetzung
Physikalische Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften
Thermische Eigenschaften
Andere Bezeichnungen
Fertigung und Wärmebehandlung
Bearbeitbarkeit
Umformen
Schweißen
Wärmebehandlung
Schmieden
Kaltumformung
Glühen
Vergüten
Härten
AnwendungenEinführung
Legierte Stähle werden mit vierstelligen AISI-Nummern bezeichnetstelligen Nummern bezeichnet. Sie umfassen verschiedene Arten von Stählen, deren Zusammensetzung die für Kohlenstoffstähle festgelegten Grenzen von B, C, Mn, Mo, Ni, Si, Cr und Va überschreitet.
AISI 4340 legierter Stahl ist ein wärmebehandelbarer und niedrig legierter Stahl, der Chrom, Nickel und Molybdän enthält. Er hat eine hohe Zähigkeit und Festigkeit im wärmebehandelten Zustand.
Chemische Zusammensetzung
Die folgende Tabelle zeigt die chemische Zusammensetzung von AISI 4340 legiertem Stahl.
Element Gehalt (%) Eisen, Fe 95,195 – 96,33 Nickel, Ni 1.65 – 2.00 Chrom, Cr 0.700 – 0.900 Mangan, Mn 0.600 – 0.800 Kohlenstoff, C 0,370 – 0,430 Molybdän, Mo 0,200 – 0,300 Silizium, Si 0.150 – 0.300 Schwefel, S 0.0400 Phosphor, P 0.0350 Physikalische Eigenschaften
Die physikalischen Eigenschaften von AISI 4340 legiertem Stahl sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Eigenschaften Metrisch Imperial Dichte 7.85 g/cm3 0.284 lb/in³ Schmelzpunkt 1427°C 2600°F Mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften von geglühtem legiertem Stahl AISI 4340 sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
Eigenschaften Metrisch Imperial Zugfestigkeit 745 MPa 108000 psi Dehngrenze 470 MPa 68200 psi Blockmodul (typisch für Stahl) 140 GPa 20300 ksi Schermodul (typisch für Stahl) 80 GPa 11600 ksi Elastizitätsmodul 190-210 GPa 27557-30458 ksi Poissonsche Zahl 0.27-0.30 0.27-0.30 Bruchdehnung 22% 22% Flächenreduzierung 50% 50% Härte, Brinell 217 217 Härte, Knoop (umgerechnet von Brinell-Härte) 240 240 Härte, Rockwell B (umgerechnet von Brinell-Härte) 95 95 Härte, Rockwell C (umgerechnet von Brinell-Härte. Wert unterhalb des normalen HRC-Bereichs, nur zu Vergleichszwecken) 17 17 Härte, Vickers (umgerechnet von Brinell-Härte) 228 228 Bearbeitbarkeit (geglüht und kalt gezogen. Basierend auf 100 Bearbeitbarkeit für AISI 1212 Stahl.) 50 50 Thermische Eigenschaften
Die folgende Tabelle zeigt die thermischen Eigenschaften von AISI 4340 legiertem Stahl.
Eigenschaften Metrisch Imperial Wärmeausdehnungskoeffizient (20°C/68°F, Probe ölgehärtet, 600°C (1110°F) angelassen 12.3 µm/m°C 6.83 µin/in°F Wärmeleitfähigkeit (typischer Stahl) 44.5 W/mK 309 BTU in/hr.ft².°F Andere Bezeichnungen
Andere Bezeichnungen, die dem legierten Stahl AISI 4340 entsprechen, sind die folgenden:
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 Herstellung und Wärmebehandlung
AISI 4340 legierter Stahl kann mit allen herkömmlichen Verfahren bearbeitet werden. Die Bearbeitung kann im geglühten oder normalisierten und angelassenen Zustand erfolgen.
Umformen
AISI 4340 legierter Stahl hat eine gute Duktilität und Umformbarkeit im geglühten Zustand. Er kann im geglühten Zustand durch Pressen oder Drehen gebogen oder geformt werden.
Schweißen
AISI 4340 legierter Stahl kann mit Schmelz- oder Widerstandsschweißverfahren geschweißt werden. Vorwärm- und Nachwärmschweißverfahren werden beim Schweißen dieses Stahls durch etablierte Methoden befolgt.
Wärmebehandlung
AISI 4340 legierter Stahl wird bei 830°C (1525°F) wärmebehandelt, gefolgt von Abschrecken in Öl.
Schmieden
AISI 4340 legierter Stahl wird bei 427 bis 1233°C (1800 bis 2250°F) geschmiedet.
Kaltumformung
AISI 4340 legierter Stahl kann mit allen herkömmlichen Methoden im geglühten Zustand kalt umgeformt werden. Er hat eine hohe Duktilität.
Glühen
AISI 4340 legierter Stahl wird bei 844°C (1550°F) geglüht, gefolgt von einer Abkühlung des Ofens.
Anlassen
AISI 4340 legierter Stahl sollte vor dem Anlassen wärmebehandelt oder normalisiert und wärmebehandelt sein. Die Anlasstemperaturen hängen von der gewünschten Festigkeit ab.
Härten
AISI 4340 legierter Stahl kann durch Kaltumformung oder Wärmebehandlung gehärtet werden.
Anwendungen
AISI 4340 legierter Stahl wird hauptsächlich in Kraftübertragungsgetrieben und Wellen, Flugzeugfahrwerken und anderen Strukturteilen verwendet.
