فولاد MO40 یا AISI 4140
فولاد MO40 یا AISI 4140 یک فولاد کم آلیاژ حاوی مولیبدن، کروم و منگنز است که با نام فولاد ۴۱۴۰ نیز شناخته می شود. این ماده دارای خاصیت چقرمگی، مقاومت به سایش، مقاومت به ضربه و خستگی بالاست. به همین دلیل، از فولاد MO40 یا AISI 4140 در تولید میلگرد آلیاژی و ورق استفاده می شود.
عناصر آلیاژی اصلی اضافه شده به AISI 4140 شامل کروم، منگنز و مولیبدن هستند. این نماد نشان دهنده نوع و مقدار عناصر به کار رفته در این آلیاژ است. اولین عدد ۴ از سمت چپ، نشان دهنده خانواده فولادهای دارای مولیبدن است. عدد یک نیز نشان دهنده کروم موجود در این آلیاژ است. در آخر نیز عدد ۴۰ قرار دارد که بیانگر فولاد MO40 یا AISI 4140 است.
روند سخت کاری فولاد MO40
سخت کاری در اصل همان تولید فولاد در شرایط مخصوص و با حضور حرارت است. در هنگام تولید فولاد MO40 یا AISI 4140 با قرار دادن آهن، کربن و سایر عناصر آلیاژی در یک کوره الکتریکی یا کوره اکسیژن قلیایی، عناصر مختلف را در حالت مایع با یکدیگر مخلوط می کنند. سپس اجازه می دهند تا ترکیب حاصل خنک شود.
پس از آن و بسته به نوع کاربرد، فولاد را چندین بار در فرایند آنیل کردن یا بازپخت وارد می کنند. در نهایت ماده حاصل به درون قالب های مختلف ریخته می شود یا در اثر فشار، آن را به شکل مورد نظر در می آورند.
مشخصات ظاهری و مکانیکی فولاد MO40 یا AISI 4140
بر اساس آلیاژ فولاد MO40 یا AISI 4140 ، این محصول مشخصات شیمیایی و مکانیکی مختلفی دارد. به عنوان مثال، چگالی آن ۷.۸۵ گرم بر سانتی متر مکعب و دمای ذوب فولاد MO40 برابر با ۱۴۱۶ درجه سانتی گراد است. سختی برینل آن نیز ۱۹۷HBN است.
از ویژگی های مهم دیگر این محصول نیز می توان به استحکام تسلیم و کششی اشاره کرد. عدد هر یک از این موارد به ترتیب ۴۱۵ و ۶۵۵ مگا پاسکال است.
فولاد MO40 یا AISI 4041
ترکیبات شیمیایی در MO40
عناصر موجود در آلیاژ فولاد MO40 یا AISI 4140 خواص شیمیایی خاصی به آن می دهد. به عنوان مثال، وجود مولیبدن مقاومت این فولاد را در برابر خوردگی، به خصوص در مواجهه با کلریدها افزایش می دهد. منگز نیز میزان سختی و اکسیزدایی آن را افزایش می دهد. ضمنا با اضافه شدن گوگرد، قابلیت ماشین کاری فولاد بهبود می یابد.
نکته بعد، وجود سیلسیم است. از آنجایی که امکان زنگ زدگی در موقعیت های جغرافیایی مختلف و وجود رطوبت برای فولاد بالا است، پس لازم است حتما درون ترکیب شیمیایی فولاد MO40 یا AISI 4140 از سیلسیم نیز استفاده شود. زیرا، سیلسیم ماده است که می تواند مقاومت فولاد را در برابر اکسید شدن افزایش دهد.
بر اساس نوع استفاده از انواع فولاد، می توان از مقدار بسیار کمی نیکل نیز استفاده کرد. این کار به دلیل رفع اشکال تردی فولاد اجرا می شود. البته معمولا چنین کاری انجام نمی گیرد.
کاربرد فولاد MO40
فولاد mo40 یا AISI4040 در بین سایر مقاطع فولادی، کاربردهای بسیار زیادی دارد. معمولا یکی از کاربردهای مهم این محصول، استفاده از آن به صورت میلگرد و با هدف افزایش ایمنی و مقاومت سازه است. نمونه های دیگری از کاربردهای فولاد mo40 در ساخت محصولات به شرح زیر است:
غلتک های سیمان
دنده فرمان
چرخ‌دنده
میل لنگ
پیچ های دو سر
پیچ های مقاوم
پایه های قالب
میله های اتصال
میله های رابط در سازه
برخی از قطعات سازه های هواپیما
برخی از قطعات ماشین
اتصال میل گارد
ساخت کارد و چنگال
گیره فشنگی
عملیات حرارتی فولاد mo40
در فرایند تولید فولاد MO40 یا AISI 4140 ، از عملیات حرارتی استفاده می شود. این فرایند می تواند به دفعات انجام گیرد. در ادامه، برخی از انواع عملیات حرارتی در این نوع فولاد را بررسی می کنیم.
میزان حرارت در دمای آنیل (Annealing)
در فرایند آنیل کردن فولاد MO40 یا AISI 4140 ، دمای آن را تا ۸۷۰ درجه سانتی گراد افزایش می دهند و آن را در همین شرایط نگه می دارند تا کل مقطع هم دما شود. پس از آن، فولاد حرارت دیده به آرامی سرد می شود.
میزان حرارت در نرمالیزه کردن (Normalizing)
در این عملیات، فولاد آلیاژ mo40 می تواند دمایی تا حداقل ۸۷۰ و حداکثر ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کند و همانند عملیات قبل، به طور یکسان این حرارت در سرتاسر فولاد پخش می شود. در آخر، بعد از گذشت ۲۰ دقیقه آن را درون آب قرار می دهند تا در دمای معمولی خنک شود.
کاربرد فولاد MO40
میزان حرارت در دمای برگشت (Tempering)
در فرایند تمپرینگ، فولاد MO40 یا AISI 4140 را در دمای ۲۰۰ تا ۶۵۰ درجه سانتی گراد حرارت می بیند. میزان حرارت نهایی آن به میزان سختی فولاد بستگی دارد.
نظری نیست.