فولاد MO40 یا AISI 4140

فولادهای کم آلیاژ Mo40 که در استاندارد AISI به آنها فولاد 4140 هم گفته می‌شود، از آلیاژهای کروم نیکل است. این آلیاژ به دلیل وجود کروم ترد و شکننده است که برای پیشگیری از این خاصیت به آن نیکل اضافه میکنند. نکته قابل توجه در فولادهای Mo40 مقاومت آنها تا حرارت 500 تا 600 درجه سانتیگراد و مقاومت آنها دربرابر سایش میباشد.

بیشتر برای تولید قطعات صنعتی مانند چرخ های جرثقیل که در معرض ساییدگی هستند استفاده می شود. اما در شرایط کار ، مقاومت آنها دربرابر سایش پس از مدتی به دلیل سختی کم آن کاهش می یابد. با افزایش ساییدگی، سایز قطعات کاهش یافته و برای اصلاح سطح نیاز به تعمیر دارند. به همین جهت، برای استفاده مجدد از این آلیاژها، از روکش‌های سفت با فرآیند روکش کاری سخت (hard-facing) استفاده می شود.

روکش کاری سخت، نوعی روش جوشکاری سطحی مدرن است که در آن یک لایه تقریبا ضخیم از فلز با فازهای سخت بین فلزی مانند کاربیدها با استفاده از جوشکاری ، اسپری و سایر روشها روی سطح اجزای صنعتی رسوب می شود. این تکنیک در سال 1921 توسط وینستون و شرلی اختراع شد و به دلیل ظرفیت زیاد در روکش کاری توسط فرآیندهای جوشکاری و اتصال مختلف به سرعت توسعه یافت.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که فولاد کم آلیاژ Mo40 در صنعت به صورت  (تمپر و کوئنچ) یا (نرماله و تمپر) استفاده می شود. در این موارد ، ریزساختار فولاد از مارتنزیت یا پیرلیت تشکیل شده است.

فولاد آلیاژی AISI 4140 در دمای 845 درجه سانتیگراد (1550 درجه فارنهایت) گرم می شود و پس از آن کوئنچ می‌شود. قبل از سخت شدن، با گرم کردن آن در 913 درجه سانتیگراد (1675 درجه فارنهایت) برای مدت زمان طولانی، و خنک شدن در هوا نرمالیزه می‌شود.

ترکیب شیمیایی MO40

این آلیاژ حاوی کرین (0.43 – 0.38)، سیلیکون (0.35 – 0.15)، منگنز (1 – 0.75)، فسفر (0.03)، گوگرد (0.04)، کروم (1.1-0.8)، مولیبدن (0.25-0.15) و نیکل (0.25) است.

از کاربردهای فولاد MO40 میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

1. غلتکهای صنایع سیمان  
2. غلتکهای صنایع فولاد
3. شاتون  
4. چرخ دنده
5. محورهای خودرو  
6. دنده فرمان
7. پیچ های مقاوم
8. میله های اتصال  
9. زره آسیاب های گلوله ای مواد خام  
10.  چکش آسیاب کلینگر
11. ظروف تحت فشار  
12. سازه هواپیما

این فولاد در استانداردهای مختلف به صورت زیر نامگذاری میشود:

آلمان ( استاندارد DIN ) : 1.7225

سوئد : 42CRMO4

آمریکا (استاندارد AISA ) : 4140

تمپرینگ MO40

فولاد آلیاژی AISI 4140 بسته به میزان سختی موردنظر می تواند در دمای 205 تا 649 درجه سانتیگراد (400 تا 1200 درجه فارنهایت) تمپر شود. در صورت تمپر کردن این آلیاژ در دمای پایین، سختی آن افزایش می‌یابد. به عنوان مثال ، با اگر در دمای 316 درجه سانتیگراد (600 درجه فارنهایت) تمپر شود، استحکام کششی آن  225 ksi می شود. در صورتیکه اگر در دمای دمای 538 درجه سانتیگراد (1000 درجه فارنهایت) تمپر شود،  استحکام کششی 130 ksi را بدست می‌آورد.

فولاد آلیاژی AISI 4140 در دمای 872 درجه سانتیگراد (1600 درجه فارنهایت) و در ادامه با سرد شدن آهسته در کوره آنیل می شود.

از انواع مقطع های فولادی با استاندارد MO40 میتوان به میلگرد های آلیاژی اشاره کرد که در صورت نیاز شما به خرید میلگرد آلیاژی با مشخصه این آلیاژ مجموعه فولاد ایرانیان مفتخر به همکاری با شما عزیزان خواهد بود.

جوشکاری فولاد MO40

فولاد آلیاژی AISI 4140 با استفاده از تمام روشهای متداول، قابل جوشکاری است. با این وجود ، اگر در شرایط عملیات حرارتی جوش داده شود ، خواص مکانیکی این فولاد تحت تأثیر قرار می گیرد و باید عملیات حرارتی پس از جوشکاری انجام شود