AISI 4140 एक बहुमुखी क्रोमियम - मोलिब्डेनम मिश्र धातु स्टील है जो उच्च शक्ति, क्रूरता और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता वाले औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह "क्रोमियम - मोल" स्टील्स के परिवार से संबंधित है, जो एएसटीएम ए 29/ए 29 एम मानकों में निर्दिष्ट है, और डीआईएन 1.7225, जीआईएस एससीएम 440, और जीबी 42CRMO के बराबर है। इसकी उत्कृष्ट कठोरता और मशीनबिलिटी इसे शाफ्ट, गियर, बोल्ट और अन्य उच्च - तनाव घटकों के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है। नीचे इसकी रासायनिक संरचना, यांत्रिक गुणों और उनके अंतर्संबंधों का विस्तृत विश्लेषण है।
AISI 4140 की रासायनिक संरचना को लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए कड़ाई से परिभाषित किया गया है, जिसमें प्रमुख मिश्र धातु तत्व इसके अद्वितीय गुणों में योगदान करते हैं। सभी मानों को ASTM A29/A29M प्रति द्रव्यमान प्रतिशत (%) के रूप में दिया जाता है।
| तत्व | प्रतीक | सामग्री सीमा | भूमिका और प्रभाव |
|---|---|---|---|
| कार्बन | C | 0.38–0.43% | प्राथमिक मजबूत: ठोस समाधान सख्त और कार्बाइड गठन के माध्यम से आधार शक्ति प्रदान करता है। 0.38–0.43% रेंज कठोरता और लचीलापन को संतुलित करता है, जिससे क्रूरता बनाए रखते हुए गर्मी उपचार के माध्यम से महत्वपूर्ण शक्ति लाभ की अनुमति मिलती है। |
| क्रोमियम | करोड़ | 0.80–1.10% | कठोरता बढ़ाने वाला: शमन के दौरान मार्टेंसाइट बनाने की स्टील की क्षमता में सुधार करता है, मोटी वर्गों में समान कठोरता सुनिश्चित करता है। क्रोमियम कार्बाइड बनाकर पहनने के प्रतिरोध को भी बढ़ाता है। |
| मोलिब्डेनम | एमओ | 0.15–0.25% | क्रूरता और रेंगना प्रतिरोध: गर्मी उपचार के दौरान अनाज की वृद्धि को रोकता है, माइक्रोस्ट्रक्चर को परिष्कृत करता है और प्रभाव क्रूरता में सुधार करता है। उच्च - तापमान की ताकत को बढ़ाता है, जो 400 डिग्री तक संचालित घटकों के लिए 4140 उपयुक्त है। |
| मैंगनीज | एम.एन. | 0.75–1.00% | सुदृढ़ीकरण और विघटन: एमएनएस समावेशन बनाकर सल्फर के हानिकारक प्रभावों को कम करते हुए तन्यता ताकत और कठोरता बढ़ जाती है। |
| सिलिकॉन | साई | 0.15–0.35% | डीऑक्सीडाइज़र और हल्के मजबूत: स्टीलमेकिंग के दौरान ऑक्सीजन को हटाता है, पोरसिटी को कम करता है। उपज की ताकत को थोड़ा बढ़ाने के लिए लोहे के साथ ठोस समाधान बनाता है। |
| फास्फोरस | P | 0.035% से कम या बराबर | हानिकारक अशुद्धता: ठंड भंगुरता को रोकने के लिए सीमित, जो अनाज की सीमा अलगाव के कारण कम तापमान पर फ्रैक्चर का कारण बनता है। |
| गंधक | S | 0.040% से कम या बराबर | नियंत्रित अशुद्धता: उच्च - तापमान प्रसंस्करण के दौरान गर्म भंगुरता से बचने के लिए थोड़ा बेहतर होने की क्षमता में सुधार होता है। |
क्रोमियम और मोलिब्डेनम का सहक्रियात्मक प्रभाव महत्वपूर्ण है - क्रोमियम कठोरता को बढ़ाता है, जबकि मोलिब्डेनम स्वभाव की भंगुरता की ओर प्रवृत्ति का प्रतिकार करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक स्टील होता है जो गर्मी उपचार के बाद भी क्रूरता को बनाए रखता है।