AISI 4140 je vsestranski krom - jeklo molibdenovega zlitine, ki se pogosto uporablja v industrijskih aplikacijah, ki zahtevajo visoko trdnost, žilavost in odpornost na obrabo. Pripada družini "kroma - moli" jekel, določenih v standardih ASTM A29/A29M, in je enakovreden DIN 1.7225, JIS SCM440 in GB 42CRMO. Njegova odlična trditev in obdelovalnost je primerna za proizvodne gredi, prestave, vijake in druge visoke komponente napetosti -. Spodaj je podrobna analiza njegove kemijske sestave, mehanskih lastnosti in njihovih medsebojnih odnosov.
Kemična sestava AISI 4140 je strogo definirana, da se zagotovi dosledne zmogljivosti, ključni elementi z leglicami pa prispevajo k njegovim edinstvenim lastnostim. Vse vrednosti so podane kot masni odstotki (%) na ASTM A29/A29M.
| Element | Simbol | Vsebinski razpon | Vloga in vpliv |
|---|---|---|---|
| Ogljik | C | 0.38–0.43% | Primarni krepitvi: Zagotavlja osnovno trdnost s trdnim utrjevanjem raztopin in tvorbo karbida. 0,38–0,43% območja uravnoteži trdoto in duktilnost, kar omogoča znatno povečanje moči s toplotno obdelavo, hkrati pa ohranja žilavost. |
| Krom | Cr | 0.80–1.10% | ODPEDAJALCIJSKI ODPRTA: Izboljša sposobnost jekla, da med gašenjem tvori martenzit in zagotavlja enakomerno trdoto na debelih odsekih. Prav tako poveča odpornost na obrabo s tvorbo kromovih karbidov. |
| Molibden | Mo | 0.15–0.25% | Žilavost in odpornost na lezenje: Preprečuje rast zrn med toplotno obdelavo, rafiniranje mikrostrukture in izboljšanje vpliva. Poveča visoko - temperaturna trdnost, zaradi česar je 4140 primernih za komponente, ki delujejo do 400 stopinj. |
| Mangan | Mn | 0.75–1.00% | Krepitev in deoksidacija: Poveča natezno trdnost in otrditev, hkrati pa zmanjšuje škodljive učinke žvepla z oblikovanjem vključkov MNS. |
| Silicij | Si | 0.15–0.35% | Deoksidizer in blag krepitev: Odstranjuje kisik med izdelavo jekla in zmanjšuje poroznost. Tvori trdne raztopine z železom, da rahlo poveča trdnost donosa. |
| Fosfor | P | Manj kot ali enak 0,035% | Škodljiva nečistoča: Omejeno za preprečevanje hladne krhljivosti, ki povzroči zlom pri nizkih temperaturah zaradi segregacije mej zrn. |
| Žveplo | S | Manj kot 0,040% | Nadzorovana nečistoča: Rahlo izboljša obdelovalnost, vendar je omejena, da se izognete vroči krhti med visoko - temperaturne obdelave. |
Sinergistični učinek kroma in molibdena je kritičen - krom, ki poveča otrplost, medtem ko molibden nasprotuje nagnjenosti k krhljivosti, kar ima za posledico jeklo, ki ohranja žilavost tudi po toplotni obdelavi.