فولاد MO40
کاربردهای فراوان فولاد در زندگی امروزه حقیقتی غیر قابل انکار است. فولاد MO40 نیز از این حقیقت مستثنی نیست. تا به حال با خود فکر کرده بودید ساختمانی که در آن زندگی می کنید، زمینی که روی آن راه می روید، و آرامش و امنیتی که به هنگام زلزله دارید همه و همه نشات گرفته از ویژگیهای شگفت انگیز فولاد MO40 است؟ بنابراین فولاد MO40 یکی از انواع مهم فولاد خواهد بود که از خواص مطلوبی برخوردار است. در این مقاله شما را با این فلز شگفت انگیز آشنا می کنیم. همچنین اگر قصد خرید این فولاد را دارید، پیشنهاد میکنیم با ما همراه باشید.
پیش از آن بخوانید:
فولاد MO40 یا AISI 4140 چیست؟
به طور خلاصه فولاد MO40 (به انگلیسی: AISI 4140) یکی از انواع فولاد کم آلیاژ است. ترکیبات افزوده شده به فولاد 4140 عبارت است از مولیبدن، کروم و منگنز. این فولاد در استاندارد SAE آمریکا با نام 4140 و در استاندارد DIN با نام 42CRMO4 شناخته میشود. و در شکلهای تسمه، میلگرد و ورق در بازار یافت میشود. با توجه به ویژگیهای مثبت فولاد 4140 مانند سختیپذیری، مقاومت سایشی متوسط رو به بالا، استحکام متوسط رو به بالا، قابلیت شکلپذیری، دوام بالا، استحکام کششی بالا، قابلیت هدایت گرمایی خوب و چقرمگی مطلوب، بهوفور توسط صنعتگران مورد استفاده قرار میگیرد. در مجموع فولاد MO40 یکی دیگر از انواع فولاد عملیات حرارتی کم آلیاژ، ارزان و شناختهشده است که دارای قابلیت عملیات حرارتی (آنیلینگ) نیز میباشد.
چرا فولاد 4140 ؟
نام دیگر فولاد Mo40، فولاد 4140 است. این نماد نشان دهنده نوع و مقدار عناصر به کار رفته در این آلیاژ است. اولین عدد از سمت چپ، نشان دهنده خانواده فولادهای دارای مولیبدن است(4). عدد یک نیز نشان دهنده کروم موجود در این آلیاژ است. در آخر نیز عدد 40 قرار دارد که بیانگر AISI 4140 است.
استانداردهای فولاد mo40
همانطور که در بالا به آن اشاره شد، فولادهای 4140 تحت استانداردهای مختلفی معرفی میشوند که مهمترین آنها ASTM و DIN هستند. در جدول زیر، سایر استاندارد آهن آلات برای AISI 4140 آورده شده است.
تولید فولاد MO40
این دسته از فولادها به روش سخت کاری تولید می شوند. سخت کاری در اصل همان تولید فولاد در شرایط مخصوص و بوسیله حرارت بالاست. در هنگام تولید AISI 4140 با قرار دادن آهن، کربن و سایر عناصر آلیاژی در یک کوره الکتریکی یا کوره اکسیژن قلیایی، عناصر مختلف را در حالت مایع با یکدیگر مخلوط می کنند. سپس اجازه می دهند تا ترکیب حاصل خنک شود.
پس از آن و بسته به نوع کاربرد، فولاد را چندین بار در فرایند آنیل کردن یا بازپخت وارد می کنند. در نهایت ماده حاصل به درون قالب های مختلف ریخته می شود یا در اثر فشار، آن را به شکل مورد نظر در می آورند.
ویژگیها
مشخصات ظاهری و مکانیکی
این محصول بر اساس آلیاژ فولاد مشخصات شیمیایی و مکانیکی مختلفی دارد. به عنوان مثال، چگالی آن 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب و دمای ذوب فولاد 4140 برابر با 1416 درجه سانتی گراد است. سختی برینل آن نیز 197HBN است. هرکدام از این ویژگی ها در مقادیر بالای خود قرار دارند . بنابراین کمتر فولادی را می توانید پیدا کنید که به سختی فولاد 4140 باشد. از ویژگی های مهم دیگر این محصول نیز می توان به استحکام تسلیم و کششی اشاره کرد. عدد هر یک از این موارد به ترتیب 415 و 655 مگا پاسکال است.
از جمله دیگر خواص مکانیکی فولاد عملیات حرارتی MO40 میتوان به تنش تسلیم N/mm² 650/950، استحکام کششی 900/1300 N/m²، افزایش طول 10% الی 12% کاهش سطح مقطع 40% الی 55% و انرژی ضربه 35J الی 45J اشاره نمود.
ترکیبات شیمیایی
عناصر موجود در آلیاژ این فولاد خواص شیمیایی خاصی به آن می دهد. به عنوان مثال، وجود مولیبدن مقاومت آن را در برابر خوردگی، به خصوص در مواجهه با کلریدها افزایش می دهد. منگز نیز میزان سختی و اکسیزدایی آن را افزایش می دهد. ضمنا با اضافه شدن گوگرد، قابلیت ماشین کاری فولاد بهبود می یابد.
نکته بعد، وجود سیلسیم است. از آنجایی که امکان زنگ زدگی در موقعیت های جغرافیایی مختلف و وجود رطوبت برای فولاد بالا است، پس لازم است حتما درون ترکیب شیمیایی فولاد 4140 یا AISI 4140 از سیلسیم نیز استفاده شود. زیرا، سیلسیم مادهایست که می تواند مقاومت فولاد را در برابر اکسید شدن افزایش دهد.
بر اساس نوع استفاده از انواع فولاد، می توان از مقدار بسیار کمی نیکل نیز استفاده کرد. این کار به دلیل رفع اشکال تردی فولاد اجرا می شود. البته معمولا چنین کاری انجام نمی گیرد.
کاربردهای فولاد 4140
این نوع فولاد در بین سایر مقاطع فولادی، کاربردهای بسیار زیادی دارد. معمولا یکی از کاربردهای مهم این محصول، استفاده از آن به صورت میلگرد و با هدف افزایش ایمنی و مقاومت سازه است. نمونه های دیگری از کاربردهای آن در ساخت محصولات به شرح زیر است:
- غلتک های سیمان
- دنده فرمان
- چرخدنده
- میل لنگ
- پیچ های دو سر
- پیچ های مقاوم
- پایه های قالب
- میله های اتصال
- میله های رابط در سازه
- برخی از قطعات سازه های هواپیما
- برخی از قطعات ماشین
- اتصال میل گارد
- ساخت کارد و چنگال
- گیره فشنگی و …
بدین ترتیب از آن برای :
● ساخت قطعات داخلی خودروها در صنعت خودروسازی
● تولید محور خودرو، میلههای اتصال، پینها، چرخ دندهها، بادامک، شفت، میله پیستون، شفت، میله پیستون و پلوس از آلیاژ فولاد
● تولید ابزارآلات مانند دوک فرز و تراش، میلههای حفاری، جک و چاک مته، قالبها و ابزارهای دستی مثل خراطین، میلههای پیچشی، سندان های آهنگری
● ساخت بسیاری از قطعات ماشینآلات کارخانهای مثل و مهره، شفت موتور، کوپلینگ، چرخ دنده، پینیون، غلتکهای نقاله
● ساخت قالبهای پلاستیک و لاستیک به دلیل دارا بودن ویژگیهای سختیپذیری و پولیش مناسب
● ساخت دستگاههای سنگشکن
و بسیاری کاربردهای دیگر استفاده می شود.
عملیات حرارتی فولاد mo40
در فرایند تولید AISI 4140 ، از عملیات حرارتی استفاده می شود. این فرایند می تواند به دفعات انجام گیرد.
فولاد عملیات حرارتی 1/7225 – MO40 در مراحل پیش گرم کردن، آستنیته کردن، کوئنچ تمپر، فورج، نرماله و آنیل هر بار تا دمای مشخصی گرم میشود و در هر مرحله ویژگی تازهای پیدا میکند.
1) آنیل (Annealing)
در فرایند آنیل کردن AISI 4140 ، دمای آن را تا 870 درجه سانتی گراد افزایش می دهند و آن را در همین شرایط نگه می دارند تا کل مقطع هم دما شود. پس از آن، فولاد حرارت دیده به آرامی سرد می شود.
2) نرمالیزه کردن (Normalizing)
در این عملیات، آلیاژ mo40 می تواند دمایی تا حداقل 870 و حداکثر 900 درجه سانتیگراد را تحمل کند و همانند عملیات قبل، به طور یکسان این حرارت در سرتاسر فولاد پخش می شود. در آخر، بعد از گذشت 20 دقیقه آن را درون آب قرار می دهند تا در دمای معمولی خنک شود.
3) برگشت دما (Tempering)
در فرایند تمپرینگ، فولاد 4140 در دمای 200 تا 650 درجه سانتی گراد حرارت می بیند. میزان حرارت نهایی آن به میزان سختی فولاد بستگی دارد.
جمع بندی
در این مقاله شما را با یکی از مهم ترین دسته بندی های فولاد آشنا نمودیم. گروه صنعتی اتحاد یکی از سرشناس ترین تامین کنندگان فولادهای صنعتی در بازار آهن تهران و ایران است. در صورتی که قصد خرید هرگونه فولاد صنعتی و ساختمانی را دارید با ما در تماس باشید. کارشناسان فولاد اتحاد به صورت شبانه روزی پاسخگوی نیازهای شما هستند. با ما تماس بگیرید: