Сталь 4140 и российский аналог 42ХФА

Сталь 4140 представляет собой железоуглеродистый сплав. Дополнительные примеси добавляются в состав для улучшения физических, химических и структурных свойств продукта. Каждый химический элемент придает сплаву определенное качество и влияет на вид и внешний вид металлического изделия. [caption id="attachment_8874" align="aligncenter" width="800"] Сталь Aisi 4140[/caption].

Характеристики AISI 4140

Этот сплав содержит 0,4 процента углерода и обозначается как мягкая или углеродистая сталь. Для прочности и долговечности добавляются марганец и хром. Сплав хорошо подходит для сварки.

Плюсы и минусы для ножей

Практически все виды режущей продукции изготавливаются из этой марки стали. Как бытовые, так и медицинские. Преимущества:

1. Высокая степень твердости, равная 56-59 HRC.
2. Устойчивость к изгибам и ударам.
3. Легко обрабатывается и затачивается.
4. Обладает свойствами нержавеющей стали.
5. Низкая стоимость.

Недостатки:

1. Слегка деформируется во время использования.
2. Повышенная степень абразивности.

Химический состав

Процентное содержание элементов в сплаве:

Химический элемент	Имя	Минимальное содержание %	Максимальное содержание %
Cr	Хром	0,8	1,1
Mn	Марганец	0,75	1
C	Углерод	0,38	0,43
Si	Кремний	0,15	0,3
Mo	Молибден	0,15	0,25
S	Сера	0,04
P	Фосфор	0,35
Fe	Железо	97,27

Основные добавки:

1. Марганец. Повышает жесткость и прочность материала. Изменяет текстуру стали. Становится тверже других металлов.
2. Хром. Повышает антикоррозионные свойства сплава. В водной среде сталь приобретает нержавеющие свойства. Но агрессивные кислотные среды разрушают сталь.
3. Молибден. Эта добавка отвечает за прочность материала: охрупчивание и хрупкость.

Расшифровка

Американское обозначение AISI 4140 относится к хромомолибденовой легированной стали. Число 41 обозначает группу стали, а 40 - содержание углерода x 100. [caption id="attachment_8953" align="aligncenter" width="800"]. Aisi 4140[/caption].

Свойства

Характеристика поведения стали в различных условиях и режимах.

Механические

Механические свойства показывают, насколько хорошо материал выдерживает внешние нагрузки. Они испытываются на образцах с использованием различных факторов.

1. Прочность на разрыв - это напряжение, выше которого материал разрушается, 655 МПа.
2. Предел текучести, представляющий собой деформацию материала без изменения напряжения, который составляет 415 МПа.
3. Пластичность - помогает получать изделия различной формы без изменения структуры. Образец для испытания сжимается или расширяется до тех пор, пока не произойдет разрушение.
4. Пластичность - это способность выдерживать динамические нагрузки.
5. Твердость стали - это способность сопротивляться проникновению в объект другого материала.
6. Испытание на растяжение показывает значения в диапазоне 100-130 KSI.

Физические

Физические свойства означают упругость, плотность и теплопроводность.

1. Коэффициент напряжения-деформации: стабильность, эластичность изделия.
2. Модуль упругости: E = 190-210 ГПа.
3. Плотность: отношение массы к объему: ρ = 7,7-8,1 кг/дм3.
4. Коэффициент Пуассона ν колеблется от 0,27 до 0,30 в зависимости от типа материала.
5. Указывает на упругие свойства, значение = поперечное сжатие / продольное растяжение.
6. Теплопроводность показывает способность проводить тепло: k = 11,2-48,3 Вт/мК.
7. Температура плавления составляет 1416 градусов Цельсия.

Технологические

Технологические свойства указывают на приспособленность материала к различным видам обработки:

1. Отливаемость - заполняет любую форму в расплавленном состоянии.
2. Пригодность - обработка давлением без разрыва. Материал деформируется под давлением пресса или с помощью молота.
3. Свариваемость - пригодность для выполнения сварных соединений.
4. При механической обработке удаляется лишний материал в виде стружки, чтобы придать заготовке желаемый вид. Это заключительный этап механической обработки.

Рекомендации по обработке

[caption id="attachment_8876" align="alignright" width="300"] Aisi 4140[/caption] Характеристики обработки улучшают и закрепляют желаемые свойства.

1. Для увеличения силы резания поверхность прибивается и закаляется.
2. Токарные операции выполняются при продольном точении, торцевой и профильной обработке.
3. Сварочные работы выполняются без предварительной термической обработки и предварительного подогрева.

Применение

Эта сталь используется в нефтегазовой промышленности. Изготавливаются гладкие и нарезные винтовочные стволы, ресиверы, затворы. Валы экскаваторов, установочные винты, стержни и детали, температура до 400 градусов C. [info-box type="fact"]Закаленная сталь используется для изготовления изделий с повышенной износостойкостью[/info-box].

Аналоги

Обозначение международного стандарта: A29 или A29M. Существуют аналоги зарубежного производства:

• 42CrMo4 - Обозначение ЕС;
• SCM440H - Япония;
• 2244 - Швеция.

Внутренние эквиваленты:

• 40CRFA;
• 38CRMA.

Отзывы владельцев ножей

Клинок, изготовленный из стали 4140, получает положительные отзывы. Он достаточно устойчив к износу. Продукция соответствует указанному качеству. https://youtu.be/YU8IuHf5NV8

Итог

Сталь обычно используется не только для производства лезвий, но и во многих отраслях промышленности. Производители выпускают листы, прутки и готовую продукцию: валы насосов, держатели инструментов, шатуны, токарные шпиндели.