एआईएसआई / एसएई 4140 ग्रेड एक बहुमुखी मिश्र धातु है जिसमें अच्छा वायुमंडलीय संक्षारण प्रतिरोध और उचित ताकत है। यह ताकत, क्रूरता, पहनने के प्रतिरोध और थकान की ताकत का अच्छा समग्र संयोजन दिखाता है।
अनुप्रयोग
ऑटोमोटिव, कृषि और रक्षा उद्योगों में असंख्य उपयोगों के साथ-साथ इस मिश्र धातु को एयरोस्पेस और तेल और गैस उद्योगों के लिए फोर्जिंग के रूप में कई अनुप्रयोग मिलते हैं, विशिष्ट उपयोग जाली गियर और शाफ्ट, स्पिंडल, जुड़नार, जिग्स और कॉलर हैं।
लोहारी
इस स्टील की फोर्जिंग 2200 और 1650 º F (1200 और 900 º C) के बीच की जानी चाहिए। फोर्जिंग से फिनिशिंग तापमान जितना कम होगा, दाने का आकार उतना ही महीन होगा। इस मिश्र धातु को आदर्श रूप से 1650 º F (900 º C) से नीचे नहीं बनाया जाना चाहिए और फोर्जिंग के बाद धीमी गति से ठंडा किया जाना चाहिए।
उष्मा उपचार
स्टील को मशीनिंग के लिए उपयुक्त बनाने के लिए और स्टील के विशेष अनुप्रयोगों के लिए निर्दिष्ट यांत्रिक गुणों की सीमा को पूरा करने के लिए गर्म काम करने के बाद हीट ट्रीटमेंट किया जाता है।
annealing
1450 और 1550 º F (790 और 840 º C) के बीच एक उपयुक्त तापमान पर रखी गई भट्टी में फोर्जिंग ऑपरेशन से सीधे भागों को स्थानांतरित करके 4140 ग्रेड की फोर्जिंग की घोषणा की जा सकती है। मशीनिंग के लिए उपयुक्त संरचना। सरल आकृतियों वाले भागों के लिए इस प्रकार के उपचार का सबसे अच्छा उपयोग किया जाता है। यदि फोर्जिंग के कुछ क्षेत्र दूसरों की तुलना में अधिक ठंडे हो जाएंगे तो एक समान संरचना प्राप्त नहीं होगी, इस मामले में लगभग 1380 º F (750 º C) पर गोलाकार एनील का उपयोग किया जा सकता है। यह कहना सुरक्षित है कि अनुभव अकेले ही मशीनिंग से पहले उपयोग किए जाने वाले सर्वोत्तम प्रकार के एनीलिंग उपचार का निर्णय करेगा।
सामान्य
इस प्रक्रिया को फेराइट से ऑस्टेनाइट ट्रांसफ़ॉर्मेशन रेंज के ऊपर के तापमान पर स्टील को गर्म करने और फिर इस ट्रांसफ़ॉर्मेशन रेंज से नीचे के तापमान पर हवा में ठंडा करने के रूप में परिभाषित किया गया है। अंतिम ताप उपचार से पहले कंडीशनिंग उपचार के रूप में जाली उत्पादों पर यह उपचार किया जा सकता है। सामान्यीकरण भी फोर्जिंग की संरचना को परिष्कृत करने के लिए कार्य करता है जो कि उनके फोर्जिंग ऑपरेशन से गैर-समान रूप से ठंडा हो सकता है। 4140 ग्रेड के लिए नाममात्र सामान्यीकरण तापमान 1600 º F (870 º C) है, लेकिन उत्पादन अनुभव के लिए इस आंकड़े से ऊपर या नीचे 50 º F (10 º C) तापमान की आवश्यकता हो सकती है। वास्तव में जब फोर्जिंग को पहले सामान्यीकृत किया जाता है, कहते हैं, कार्बराइजिंग या सख्त और तड़के, सामान्य तापमान की ऊपरी सीमा का उपयोग किया जाता है। जब सामान्यीकरण अंतिम ताप उपचार होता है, तो निम्न तापमान सीमा का उपयोग किया जाता है।
सख्त
इस गर्मी उपचार के परिणामस्वरूप शमन के बाद मार्टेंसाइट का निर्माण होता है, इसलिए कठोरता और तन्य शक्ति में एक बड़ी वृद्धि के साथ-साथ लचीलापन में कुछ कमी आती है। स्टील को 1500 से 1550 º F (815 से 845 º C) पर austenitized किया जाना चाहिए, वास्तविक तापमान अनुमत सीमा, खंड आकार और शीतलन विधि के भीतर रासायनिक संरचना का एक कार्य है। ऑस्टेनिटाइजिंग को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि स्टील में सभी सूक्ष्म घटक ऑस्टेनाइट में परिवर्तित हो जाएं। 4140 के छोटे खंड तेल में, भारी खंड पानी में बुझ सकते हैं।
सख्त प्रक्रिया से तनाव को दूर करने के लिए टेम्परिंग किया जाता है, लेकिन मुख्य रूप से आवश्यक यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए। आवश्यक गुणों को पूरा करने के लिए वास्तविक तड़के का तापमान चुना जाएगा, और कई मामलों में परीक्षण और त्रुटि का मामला होगा।
मशीन की
मिश्र धातु आसानी से मशीनी है। सामान्यीकरण उपचार के बाद सरल आकृतियों को मशीनीकृत किया जा सकता है, जबकि अधिक जटिल आकृतियों को एनीलिंग की आवश्यकता होगी। . इस ग्रेड के कार्बन स्तर पर, मोटे लैमेलर पर्लाइट से मोटे स्फेरोइडाइट की संरचना आमतौर पर मशीनेबिलिटी के लिए इष्टतम होती है
जुड़ने की योग्यता
इस ग्रेड में अच्छी वेल्डेबिलिटी है और इसे किसी भी व्यावसायिक विधि का उपयोग करके वेल्ड किया जा सकता है। वेल्डिंग से पहले लगभग 1100 º F (590 º C) पर भागों को पहले से गरम किया जाना चाहिए और बाद में तनाव से राहत मिलनी चाहिए। कठोर और टेम्पर्ड स्थिति में भागों को वेल्ड नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि यांत्रिक गुण प्रतिकूल रूप से प्रभावित होंगे। भागों को एनीलेड हालत में ही वेल्डेड किया जाना चाहिए।
