Бързо резюме
ASTM A519: Това е стандартът, който определя изискванията забезшевни механични тръби от въглерод и легирана стомана. Той се фокусира върху механичните свойства (като якост на опън и твърдост) и химичния състав.
SAE 4140: Това е специфичнотокласот легирана стомана, определена от Обществото на автомобилните инженери. Това е хром-молибденова стомана, известна със своята висока якост, добра издръжливост и отлична устойчивост на износване.
Безшевни: Тръбата се формира чрез пробиване на твърда заготовка, създавайки тръба без заваръчен шев. Това го прави по-здрав и по-надежден за-приложения под високо налягане.
следователноASTM A519 4140 безшевна стоманена тръбае безшевна механична тръба, изработена от легирана стомана 4140, произведена да отговаря на химичните и механични свойства, посочени в стандарта ASTM A519.
Основни характеристики на стоманата SAE 4140
Свойствата на тръбата идват директно от състава на клас 4140.
Химия:
Въглерод (C):~0,40% - Осигурява висока здравина и твърдост чрез термична обработка.
Хром (Cr):~0,80-1,10% - Повишава закаляемостта, подобрява устойчивостта на корозия и подобрява устойчивостта на износване.
Молибден (Mo):~0,15-0,25% - Повишава здравината при високи температури и увеличава закаляемостта.
Ключови свойства:
Висока якост:Може да бъде термично обработен до много високи нива на якост.
Добра издръжливост:Поддържа добра устойчивост на удар дори при висока якост.
Отлична устойчивост на износване:Идеален за части, подложени на триене и абразия.
Добра устойчивост на умора:Устойчив на отказ при циклично натоварване.
Механични свойства по ASTM A519
ASTM A519 определя минимални механични свойства въз основа на условията на топлинна обработка. Стойностите за 4140 могат да варират значително в зависимост от това дали е темпериран, нормализиран и закален, или закален и темпериран.
Най-често срещаното условие за приложения с-висока якост еЗакалени и темперирани (Q&T).
Типични механични свойства за 4140 Q&T:
| Собственост | Типична стойност (Q&T) | Бележки |
|---|---|---|
| Якост на опън | 95,000 - 120,000 psi (655 - 827 MPa) | Може да се регулира чрез температура на темпериране. |
| Сила на провлачване | 60,000 - 100,000 psi (414 - 690 MPa) | Трябва да бъде поне 60 000 psi (414 MPa) по стандарт. |
| Удължение (в 2") | 15% - 20% | Мярка за пластичност. |
| твърдост | 197 - 302 Бринел (HB) | Приблизително . 90 - 32 HRC. Широко променлива. |
Други условия:
Закален:По-мек, лесен за обработка. По-ниска якост (~60-80 ksi опън) и по-висока пластичност.
Нормализирано и темперирано:Баланс между здравина и обработваемост.
Общи приложения
Този материал е избран за приложения, изискващи комбинация от висока якост, издръжливост и безшевна структура.
Тръби на хидравличния цилиндър:Най-често срещаното приложение. Използва се за хидравлични-цилиндри под високо налягане в строително оборудване (багери, булдозери), производствени машини и космическа техника.
Вал на трансмисията на мощността:Използва се за задвижващи валове, зъбни валове и оси, където е необходима висока якост на усукване.
Машинни компоненти:За зъбни колела, шпиндели, болтове и други критични части, които са подложени на голямо напрежение и износване.
Нефтена и газова промишленост:Сондажни тръби, дорници и други компоненти в оборудването на кладенеца.
Автомобилни състезания:За високо{0}}ефективни компоненти на окачването, предпазни клетки и части за задвижване.
Предимства от използването на безшевни тръби ASTM A519 4140
Без заваръчен шев:Елиминира потенциала за дефекти при заваряване, което го прави по-добър за приложения с високо-налягане и високо-напрежение.
Съотношение висока якост-към-тегло:Позволява проектиране на по-леки, по-здрави компоненти.
Отлична обработваемост (в отгрято състояние):Може лесно да се обработва до точни допуски преди окончателна топлинна обработка.
Предсказуеми свойства:Стандартът ASTM гарантира постоянни химични и механични свойства.
Важни съображения
Топлинна обработка:Крайните свойства се постигат чрез топлинна обработка (закаляване и темпериране). Състоянието, което поръчате (напр. закалено спрямо Q&T), зависи от вашия производствен процес и изискванията за крайна-употреба.
Машинна обработка:4140 е труден за обработка в напълно закалено състояние. Обикновено се обработва машинно в състояние на загряване и след това топлинно-обработено, за да се постигне крайната му здравина.
Заваряемост:4140 има добра заваряемост, но изисква предварително-нагряване и термична обработка след-заваряване (PWHT), за да се избегне напукване и да се възстановят механичните свойства в засегнатата от топлина-зона (HAZ). Обикновено не се избира за производство, което включва обширно заваряване.
Устойчивост на корозия:Като повечето въглеродни и легирани стомани, тя е податлива на корозия и ще изисква защитно покритие (боя, покритие и т.н.), ако се използва в корозивна среда.
Свързани стандарти
ASTM A106:Стандарт за безшевни тръби от въглеродна стомана за работа при високи-температури. Това е затръбопровод под налягане, докато A519 е замеханични тръби.
SAE J412:Друг стандарт, който определя клас стомана 4140.
AMS 6380 / AMS 6381:Спецификации на аерокосмическите материали за безшевни тръби от стомана 4140.
В обобщение,ASTM A519 4140 безшевна стоманена тръбае първокласен-материал, избран за взискателни механични приложения, където повредата не е опция. Безпроблемната му природа и високата производителност на сплав 4140 го правят надежден избор за критични компоненти в много индустрии.
