BÖLÜM 6.3 : AISI 4140 ÇELİĞİ  

  
 

6. 3. 1 Genel Özellikleri


Kategori        :
Çelik
Sınıfı               : AISI 4100 serisi çeliği, Düşük alaşımlı yapı çelikleri, Dövme kalite çelikler, 
                    Orta karbonlu çelik, Alaşımlı çelik
Tipi                  : Standard
Yaygın adı     : Krom- molibden Çeliği

41XX alaşım serisini oluşturmak için küçük miktarda (% 0,15 – 0,20) molibden yanılıra % 0,5-0,95 civarında krom ilave edilir. Krom ilavesi aynı karbon miktarına sahip sade karbonlu çeliklerin sertleşebilirlik, dayanım ve aşınma direncini de artırır. Buna karşın düşük alaşımlı yapı çeliklerine kromun ilave edilmesi bu çeliklerin aynı şartlar altında temper kırılganlığına hassasiyet eğilimini artırır (13).

 

6. 3. 2 Kimyasal Bileşimi ( % Ağırlık )

Tablo 6.15 : AISI 4140 çeliği kimyasal bileşimi

Element  % Ağırlık
C 0,38  -  0,43
Mn 0,75  -  1,00
Fe Geri kalan  %
P 0,035  (max)
S 0,040  (max)
Si 0,15  -  0,30
Cr 0,80  -  1,10
Mo 0,15 - 0,25
Ni --
V --

Kaynak 1 : www. efunda.com


 

6. 3. 3 Diğer Ülke standartlarında Yaklaşık Karşılıkları  (1, 35, 33)
Fransa :   AFNOR :   40 CD 4   /    42 CD 4
Almanya :   DIN  :   42 CrMo 4
:   W.-Nr :   1.7225
İtalya :   UNI :   38 CrMo 4KB   /   40 CrMo 4    /   G 40 CrMo 4
Japonya :   JIS :   SCM 4   /   SCM 4 H   /   SNCM 440
İsveç :   SS :   2244
İngiltere :   B.S. :   708 A 42   /   708 M 40    /   709 M 40
USA :   AMS :   6378  /  6379  /  6381 B  / 6382  / 6382 G / 6390 / 6395
:   ASTM :   A 322   /  A 331   /  A 505  /  A 519  /  A 547  /  A 646
:   SAE :   J404   /  J412  /   J770
:   UNS :   G41400
Uluslararası :   ISO :   683/II Type 3
Rusya :   GOST :   38Ch M


 

6. 3. 4 Sıcak Şekillendirme ve Isıl İşlem  (30, 31, 15)

Tablo 6.16 : Sıcak şekillendirme ve ısıl işlem sıcaklıkları

Sıcak şekillendirme sıcaklığı
(dövme sıcaklığı)

1050 oC  ( Baslangıç ) max.
850 oC   ( Bitiş )

Normalizasyon tavlama sıcaklığı
(normalizasyon)

840 – 880 oC (Havada Soğutma)
Yumuşak tavlama sıcaklığı

720 oC ye ısıtılır ve bunu takiben 680oC ye ani
soğutularak 8 saat beklenir

Yumuşak tavlama (Perlitik yapı için) 845 oC ye ısıtılır ve bunu takiben 755 oC ye ani soğutulur.
Sertleştirme ortamı ve soğuma sıcaklığı Suda   :  820 – 850 oC
Yağda :  830 – 860 oC
Temperleme (Menevişleme) 540 – 680 oC
Gerilim Giderme 120 – 200 oC


 

6. 3. 5 Kullanıldığı Yerler


Kullanım alanları; otomobil ve uçak yapımında, krank mili, aks mili ve kovanı, yivli mil ve benzeri sünekliği yüksek parçalar, ayrıca dişli çark ve bandaj vb. parçalar  (13).

Ayrıca, soğuk çekme mil ve çubukları, makine çelikleri, yaylar, türbin motorları, turbo jeneratörlerin fren halka ve kolları, gemi zincir ve demirleri yapımında, demir yol tekerlekleri ve millerinde, starter dişlilerinde , gibi birçok yerde kullanılmaktadırlar (5).

 

6. 3. 6 Fiziksel Özellikleri

Tablo 6.17 : AISI 4140 çeliğinin fiziksel özellikleri

Özellikleri Değeri   Koşullar  
T (oC) Temper Sıcaklığı İşlem
 Yoğunluğu (x 1000 kg/m3) 7.7- 8.03
 Poisson Oranı 0.27- 0.30 25
 Sertlik, HB 197 25 815 oC de tavlanmış
302 870 o C normalize edilmiş
510 205 Yağda Serleştirme, ince taneli , temperlenmiş
445 315
370 425
285 540
230 650

Kaynak 1: www.efunda.com
 

6. 3. 7 Mekanik Özellikleri

Tablo 6.18 : AISI 4140 çeliğinin mekanik özellikleri

Özellikleri Değeri   Koşullar  
T ( oC )

Temper sıcaklığı

İşlem
 Elastik Modülü ,  Gpa 190-210
 Darbe Mukavemeti , İzod (J) 54.5 25 815 o C de tavlanmış
 Max. Çekme Mukavemeti, MPa 655 25 815 oC de tavlanmış
1020,4 870 o C normalize edilmiş
1772 205 Yağda Serleştirme, ince taneli , temperlenmiş
1551 315
1248 425
951 540
758 650
 Akma Mukavemeti,  Mpa 417,1 25 815 oC de tavlanmış
655 870 o C normalize edilmiş
1641 205 Yağda Serleştirme, ince taneli , temperlenmiş
1434 315
1138 425
834 540
655 650
 Uzama  % 25,7 25 815 oC de tavlanmış
17,7 870 o C normalize edilmiş
8 205 Yağda Serleştirme, ince taneli , temperlenmiş
9 315
13 425
18 540
22 650
 Kesit Daralması  % 56,9 25 815 oC de tavlanmış
46,8 870 o C normalize edilmiş
38 205 Yağda Serleştirme, ince taneli , temperlenmiş
43 315
49 425
58 540
63 650

Kaynak 1, 33 : www. efunda.com  / www.matweb.com

 

6. 3. 8 Termal Özellikler

Tablo 6.19 : AISI 4140 çeliğinin termal özellikleri

Özellikleri Değeri   Koşullar
T ( o C ) İşlem
 
 Termal büyüme katsayısı ,
  (10-6 / oC)
12,3 20-100

Yağda sertleştirme, 600 oC de tavlanmış

12,7 20-200
13,7 20-400
14,5 20-600
 
 Termal İletkenlik (W/m-K) 42,7 100  
42,3 200  
37,7 400  
33,1 600  
 
  Özgül Isısı (J/kg-K) 473 150-200  
519 350-400  
561 550-600  

Kaynak 1 : www.efunda.com
 

6. 3. 9 Elektriksel Özellikleri

Tablo 6.20 : AISI 4140 çeliğinin elektriksel özellikleri
 

Özellikleri Değer Koşullar
T ( o C ) İşlem

Elektrik Direnci
(10
-9 V-m)

222 20
263 100
326 200
475 400
646 600

Kaynak 1 : www.efunda.com
 

7. 2. 10 AISI 4140 çeliğinin yaklaşık kritik sıcaklıklar

Tablo 6.21 : AISI 4140 çeliğinin yaklaşık kritik sıcaklıkları

28oC/h (50oF/h) de Kritik Isıtma Sıcaklıkları

Ac1 oC 730
oF 1350
Ac3 oC 805
oF 1480

28oC/h (50oF/h) de Kritik Soğuma Sıcaklıkları

Ar3 oC 745
oF 1370
Ar1 oC 680
oF 1255

Kaynak 11: ASM Handbook , Cilt 4 

 

KAPAK

Cemil ŞENOCAK  .......  Endüstri Mühendisi & Metalurji ve Malzeme Mühendisi ....... www.cemilsenocak.com

Bitirme tezimdir ...... Bilgi amaçlı internet üzerinde yayımlamaktayım ..... İzinsiz kullanılamaz .... Kaynakça bölümündeki kaynaklar RASTGELE numaralanmıştır !!!!!