Superman lehet az "acél embere", de egy igényes tudós megkérdezheti: melyik típus?
Míg az acél az egyik legerősebb és legfontosabb anyag a Földön, a szokásos felhasználási módok háztartási cikkek, mint például a felhőkarcolók tartóinak gémkapcsa és az autóhéjak, nem minden acél egyenlő. Kettő a leggyakoribb acélötvözetek, 4140 és 4150 acél, szilárdsága, valamint felhasználási körülményei között különbözik egymástól.
Mi az a 4140 és 4150 acél?
Az acél ötvözet, vagy több elem keveréke. Elsősorban vas, körülbelül 1 százalék szénnel és néha kis mennyiségű más anyaggal.
A 4140 és 4150 acél két extra erős és kemény acélötvözet. A szénen kívül mindegyik 0,80-1,10% krómot és 0,15-0,25% molibdént tartalmaz.
4140 Versus 4150 Acél
Az Autóipari Mérnökök Társasága (SAE) és az Amerikai Vas- és Acélipari Intézet (AISI) a négyjegyű rendszer az acél kémiai összetételének kijelölésére. Az acélötvözetek esetében az első két számjegy a jelenlévő fő ötvözőelemeket, az utolsó két szám pedig a széntartalmat száz százalékban adja meg. Ez azt jelenti, hogy a 4140 és 4150 acéloknak ugyanazok az ötvözőelemei vannak, a krómnak és a molibdénnek, de a 4150 acélban több a szén.
Tulajdonságait tekintve a 4140 és 4150 acél közötti különbségek a következők:
- Szakítószilárdság, amely leírja a húzás által okozott maximális igénybevételt, amelyet egy anyag kibír, mielőtt megszakad. Egy 4150-es anyag szakítószilárdsága nagyobb, mint egy 4140-es anyagé.
- Hajlékonyság és megmunkálhatóság, amelyek arra utalnak, hogy az acélok mennyire könnyen használhatók. Míg a 4140 és a 4150 acél egyaránt könnyen hegeszthető, a 4140 anyag jobban ismert hajlékonyságáról vagy hajlító képességéről, valamint arról, hogy hideg munkakörülmények között használható. A 4150 anyagot viszont használat előtt hőkezelni kell.
D2 Versus 4140 acél
A szerszámokban található másik általános vasötvözet D2 néven ismert. 86% -a megegyezik a 4140 acéléval, de nagyobb százalékban tartalmaz szenet és krómot. A D2 acél acélszerszámai között a legnagyobb hajlékonyság lehet.
Acélötvözetek hőkezelése
A gyártók a különböző acélok, köztük a D2, 1440 és 1450 acélok anyagjellemzőit úgynevezett eljárással állíthatják be. hőkezelés. A szén ötvözött acél hőkezelésének gondos szabályozása megváltoztatja az acél belsejében a molekuláris elrendezést, ami annak eltérő tulajdonságaihoz vezet.
Például acélötvözetek, amelyek megsemmisítették kemencében magas hőmérsékletre állítják, majd hagyják lassan lehűlni. Ez az opció nagyobb hajlékonyságot és kevésbé rideg acélt eredményez, vagyis nem szakad meg olyan könnyen a belső feszültségektől, mint egy másik lehetőség.
Közben edzés olyan hőkezelés, amely alacsonyabb hőmérsékleten történik, és növeli az anyag szívósságát és hajlékonyságát, bár némileg csökkenti annak szilárdságát is. Minél nagyobb a hajlékonyság, annál több szilárdság veszít, de általában nem annyira, hogy megváltoztassa az acél használati esetét. A többi anyagot, beleértve az alumíniumot is, ugyanúgy edzik.
Egyéb acélötvözetek
A szénen, a krómon és a molibdénen kívül számos más elemet is használnak speciális tulajdonságú acélötvözetek kialakítására. Ide tartozik a kobalt, a mangán, a volfrám és a vanádium.
Az 1440 és 1450 acél mellett a legelterjedtebb ötvözetek: 4340 (nikkel-króm-molibdén acél), 6150 (króm-vanádium acél) és 8620 (HSLA acél).
A HSLA jelentése:nagy szilárdságú, alacsony ötvözetű"ami azt jelenti, hogy az acélt úgy tervezték, hogy megfeleljen az mechanikai követelmények helyett kémiai kompozíciók. Ezért egy adott típusú HSLA acélötvözetbe valójában különböző mennyiségű elemet lehet hozzáadni. Százalékok csökkenő sorrendjében a 8620 acél a következőkből áll: vas, szén, szilícium, molibdén, mangán, nikkel, króm, kén és foszfor.