Allgemeine Eigenschaften von AISI / SAE 4130

AISI oder SAE 4130 ist ein niedriglegierter Stahl, der Chrom und Molybdän als Verstärkungsmittel enthält. Der Stahl hat eine gute Festigkeit und Zähigkeit, Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit.

AISI / SAE 4130 ist eine vielseitige Legierung mit guter atmosphärischer Korrosionsbeständigkeit und angemessener Festigkeit. Es zeigt gute Gesamtkombinationen von Festigkeit, Zähigkeit. und Ermüdungsfestigkeit.

Anwendungen

Dieser niedriglegierte Stahl findet viele Anwendungen als Schmiedeteile in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Öl– und Gasindustrie – als geschmiedete Ventilkörper und Pumpen – sowie in der Automobil-, Agrar- und Verteidigungsindustrie.

Schmieden

Stahl vom Typ 4130 sollte zwischen 2250 und 1750 º F (1230 und 950 º C) geschmiedet werden. Wird die Legierung bei einer zu niedrigen Temperatur geschmiedet, besteht die Gefahr, dass sich in bestimmten Bereichen des Schmiedeteils ein ungleichmäßiges Gefüge bildet, das nach dem Schmieden eine Normierungsbehandlung – vor einer weiteren Wärmebehandlung – erforderlich macht.

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung nach dem Schmieden wird durchgeführt, um den Stahl für die Bearbeitung geeignet zu machen und die für die jeweiligen Anwendungen des Stahls festgelegten mechanischen Eigenschaftsgrenzen zu erfüllen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, ein bestimmtes Stahlteil zu wärmebehandeln, und nur durch die Praxis können die optimale Temperatur und die optimalen Bedingungen definiert werden. Die folgenden Informationen sollten nur als Leitfaden dienen.

Glühen

Das Glühen von 4130 Schmiedeteilen kann durchgeführt werden, indem das Teil direkt aus dem Schmiedevorgang in einen Ofen überführt wird, der bei einer geeigneten Temperatur von etwa 1575 º F (860º C) zum Glühen gehalten wird, und dann für eine geeignete Zeit gehalten wird Ofenkühlung. Auf diese Weise kann eine für die Bearbeitung geeignete Struktur erhalten werden. Diese Behandlung wird am besten für Teile mit einfachen Formen verwendet. Wenn das Schmieden so ist, dass einige Abschnitte (des Schmiedens) viel kälter als andere enden, wird keine gleichmäßige Struktur erhalten, und für beste Ergebnisse kann ein Sphäroidisierungsglühen bei etwa 1380 º F (750 º C) verwendet werden. Man kann mit Sicherheit sagen, dass die Erfahrung allein über die beste Art der Glühbehandlung vor der Bearbeitung entscheidet.

Normalisieren

Dieser Prozess ist definiert als Erhitzen eines Stahls auf eine Temperatur oberhalb der Ferrit-Austenit-Umwandlungstemperatur und anschließendes Abkühlen an Luft auf eine Temperatur deutlich unterhalb dieser Umwandlungstemperatur. Die Behandlung kann an geschmiedeten oder gewalzten Produkten als Konditionierungsbehandlung vor der endgültigen Wärmebehandlung durchgeführt werden. Die Normalisierung dient auch dazu, die Struktur von Schmiedestücken zu verfeinern, die durch ihren Schmiedevorgang möglicherweise ungleichmäßig abgekühlt sind. Die nominale Normalisierungstemperatur für Grad 4130 ist º F 1650 (900 º C), aber Produktionserfahrung erfordert möglicherweise eine Temperatur entweder º F 50 (10 ºC) über oder unter dieser Zahl. Wenn Schmiedeteile beispielsweise vor dem Aufkohlen oder Härten und Anlassen normalisiert werden, wird der obere Bereich der Normalisierungstemperaturen verwendet. Wenn die Normalisierung die endgültige Wärmebehandlung ist, wird der untere Temperaturbereich verwendet.

Härten

Diese Wärmebehandlung führt zur Bildung von Martensit nach dem Abschrecken, was zu einer starken Erhöhung der Härte und Zugfestigkeit sowie zu einer gewissen Sprödigkeit führt. Der Stahl sollte bei 1500 bis 1600 º F (815 bis 870 º C) austenitisiert werden – d. H. Alle Mikrobestandteile werden in Austenit umgewandelt. Die tatsächliche Austenitisierungstemperatur ist eine Funktion der chemischen Zusammensetzung innerhalb des Analysebereichs, der Abschnittsgröße und der Kühlmethode. Kleinere Abschnitte von 4130 konnten im Öl, schwerere Abschnitte im Wasser gelöscht werden.

Anlassen

Das Anlassen wird durchgeführt, um Spannungen aus dem Härtungsprozess abzubauen, aber in erster Linie, um mechanische Eigenschaften zu erhalten, die für die endgültige Anwendung erforderlich sind. Die tatsächliche Anlasstemperatur wird gewählt, um die erforderlichen Eigenschaften zu erfüllen, und in vielen Fällen wird eine Frage von Versuch und Irrtum sein.

Zerspanbarkeit

Die Legierung ist gut zerspanbar. Einfache Formen können nach einer Normalisierungsbehandlung bearbeitet werden, während komplexere Formen ein Glühen erfordern. Für eine optimale Zerspanbarkeit wird normalerweise eine grobe perlitische Struktur mit minimalem Ferritgehalt empfohlen.

Die Schweißbarkeit von 4130 ist gut, und die Legierung kann mit jeder kommerziellen Methode geschweißt werden.

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