Caratteristiche generali di AISI / SAE 4130

Il grado AISI o SAE 4130 è un acciaio bassolegato contenente cromo e molibdeno come agenti rinforzanti. L’acciaio ha buona resistenza e tenacità, saldabilità e lavorabilità.

Il grado AISI / SAE 4130 è una lega versatile con buona resistenza alla corrosione atmosferica e resistenza ragionevole. Mostra buone combinazioni complessive di forza, tenacità. e resistenza alla fatica.

Applicazioni

Questo acciaio bassolegato trova molte applicazioni come forgiati nei settori aerospaziale e petrolifero e del gas-come corpi valvola forgiati e pompe–, così come nelle industrie automobilistiche, agricole e della difesa.

Forgiatura

L’acciaio di tipo 4130 deve essere forgiato tra 2250 e 1750 º F (1230 e 950 º C.) Minore è la temperatura di finitura dalla forgiatura, più fine sarà la granulometria. Se la lega viene forgiata a una temperatura troppo bassa, esiste il rischio di formazione di una struttura non uniforme in alcune aree della parte forgiata, che richiede un trattamento normalizzante-prima di un ulteriore trattamento termico – dopo la forgiatura.

Trattamento termico

Il trattamento termico dopo la forgiatura viene effettuato per rendere l’acciaio adatto alla lavorazione e per soddisfare i limiti di proprietà meccaniche specificati per le applicazioni particolari dell’acciaio. Esistono diversi modi per trattare a caldo una determinata parte in acciaio ed è solo attraverso la pratica che possono essere definite la temperatura e le condizioni ottimali. Le seguenti informazioni dovrebbero essere prese solo come guida.

Ricottura

La ricottura di 4130 pezzi fucinati può essere effettuata trasferendo la parte direttamente dall’operazione di forgiatura ad un forno tenuto ad una temperatura adeguata, intorno a 1575 º F (860º C) per la ricottura, tenendo per un tempo adeguato quindi il raffreddamento del forno. In questo modo si può ottenere una struttura adatta alla lavorazione. Questo trattamento è meglio utilizzato per le parti con forme semplici. Se la forgiatura è tale che alcune sezioni (della forgiatura) finiranno molto più fredde di altre, non si otterrà una struttura uniforme e per i migliori risultati si può usare una ricottura sferoidizzante a circa 1380 º F (750 º C). È sicuro dire che l’esperienza da sola deciderà il miglior tipo di trattamento di ricottura da utilizzare prima della lavorazione.

Normalizzazione

Questo processo è definito come riscaldamento di un acciaio ad una temperatura superiore alla temperatura di trasformazione da ferrite a austenite, quindi raffreddamento in aria ad una temperatura ben al di sotto di questa temperatura di trasformazione. Il trattamento può essere effettuato su prodotti forgiati o laminati come trattamento di condizionamento prima del trattamento termico finale. La normalizzazione serve anche a perfezionare la struttura dei pezzi fucinati che potrebbero essersi raffreddati in modo non uniforme dalla loro operazione di forgiatura. La temperatura di normalizzazione nominale per il grado 4130 è 1650 º F (900 º C), ma l’esperienza di produzione può richiedere una temperatura di 50 º F (10 º C) sopra o sotto questa figura. Infatti, quando i forgiati vengono normalizzati prima, ad esempio, della carburazione o dell’indurimento e del rinvenimento, viene utilizzata la gamma superiore di temperature normalizzanti. Quando la normalizzazione è il trattamento termico finale, viene utilizzato l’intervallo di temperatura più basso.

Indurimento

Questo trattamento termico provoca la formazione di martensite dopo la tempra, quindi un grande aumento della durezza e della resistenza alla trazione, insieme a una certa fragilità. L’acciaio deve essere austenitizzato-cioè tutti i micro costituenti trasformati in austenite-a 1500-1600 º F (da 815 a 870 º C). La temperatura austenitizzante effettiva è una funzione della composizione chimica all’interno dell’intervallo di analisi, della dimensione della sezione e del metodo di raffreddamento. Sezioni più piccole di 4130 potrebbero essere spente in olio, sezioni più pesanti in acqua.

Tempera

La tempera viene eseguita per alleviare le sollecitazioni del processo di tempra, ma soprattutto per ottenere le proprietà meccaniche necessarie per l’applicazione finale. La temperatura di rinvenimento effettiva verrà scelta per soddisfare le proprietà richieste e in molti casi sarà una questione di tentativi ed errori.

Lavorabilità

La lega è facilmente lavorabile. Forme semplici potrebbero essere lavorate a seguito di un trattamento normalizzante, mentre forme più complesse richiederanno la ricottura. Per una lavorabilità ottimale è normalmente consigliata una struttura perlitica grossolana con ferrite minima.

La saldabilità di 4130 è buona e la lega può essere saldata usando qualsiasi metodo commerciale.

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