Crynodeb Cyflym
ASTM A519 Gradd 4140yn fanyleb safonol ar gyferdiwbiau mecanyddol di-dor carbon a dur aloi. Mae'r "4140" yn cyfeirio at y radd ddur benodol (SAE / AISI 4140), sef dur aloi molybdenwm cromiwm sy'n adnabyddus am ei gryfder uchel, ei galedwch da, a'i wrthwynebiad gwisgo rhagorol.
Fe'i defnyddir yn bennaf ar gyfer cymwysiadau lle mae'r priodweddau mecanyddol yn fwy hanfodol na chyfyngiant pwysau.
1. Dadansoddiad o'r Manylebau
ASTM A519:Dyma'r safon gyffredinol gan ASTM International sy'n cwmpasu'r gofynion dimensiwn, mecanyddol a chemegol ar gyfer tiwbiau mecanyddol di-dor. Ei deitl yw "Manyleb Safonol ar gyfer Tiwbiau Mecanyddol Carbon Di-dor a Dur Alloy."
SAE 4140 (neu AISI 4140):Dyma'r radd ddur benodol a ddiffinnir gan Gymdeithas y Peirianwyr Modurol (SAE). Mae'n amlbwrpas a ddefnyddir yn eangdur aloi cromiwm-molybdenwm (Cr-Mo)..
2. Nodweddion Allweddol 4140 Dur
Daw priodweddau'r bibell yn uniongyrchol o'r cemeg dur 4140 a thriniaeth wres.
Cemeg (Nodweddiadol):
Carbon (C): 0.38-0.43% ->Yn darparu caledwch a chryfder.
Cromiwm (Cr): 0.80-1.10% ->Yn cynyddu caledwch, yn gwella ymwrthedd cyrydiad ychydig, ac yn gwella ymwrthedd gwisgo.
Molybdenwm (Mo): 0.15-0.25% ->Mae'n gwella caledwch a chryfder, yn enwedig ar dymheredd uchel, ac yn lleihau'r risg o freuder.
Manganîs (Mn): 0.75-1.00% ->Yn cynyddu caledwch a chryfder.
Priodweddau Allweddol:
Cryfder Uchel:Gellir ei drin â gwres i lefelau cryfder uchel iawn.
Caledwch Da:Yn cynnal ymwrthedd effaith dda hyd yn oed ar lefelau cryfder uchel.
Gwrthsefyll Gwisgo Ardderchog:Yn ddelfrydol ar gyfer rhannau sy'n profi ffrithiant a sgrafelliad.
Hydwythedd Eithaf Dayn ei gyflwr normaleiddio neu annealed, gan ganiatáu ar gyfer peiriannu a saernïo.
3. Amodau Triniaeth Gwres Cyffredin
Mae pibell ASTM A519 4140 yn aml yn cael ei chyflenwi o dan un o nifer o amodau, sy'n effeithio'n sylweddol ar ei nodweddion:
Annealed (ANL):Y cyflwr mwyaf meddal. Hawdd i'w beiriannu, ond mae ganddo gryfder a chaledwch is.
Wedi'i normaleiddio (N):Wedi'i gynhesu ac wedi'i oeri gan aer. Yn darparu cydbwysedd da o gryfder a machinability.
Lleddfu Straen (SR):Wedi'i gynhesu i leddfu straen mewnol rhag lluniadu oer, gan wella sefydlogrwydd dimensiwn.
Wedi'i ddiffodd a'i dymheru (Q&T):Dyma'r cyflwr mwyaf cyffredin ar gyfer rhaglenni cryfder uchel. Mae'r dur yn cael ei gynhesu, ei ddiffodd yn gyflym mewn olew neu ddŵr, ac yna ei dymheru (ailgynhesu) i gyflawni cyfuniad penodol o galedwch, cryfder a chaledwch.
Priodweddau Mecanyddol Nodweddiadol ar gyfer A519 4140 Q&T:
Cryfder tynnol:95,000 - 115,000 psi (655 - 795 MPa)
Cryfder Cynnyrch:60,000 - 80,000 psi (415 - 550 MPa)
Elongation: 18-22%
Caledwch:190 - 230 Brinell (HB) - Gall fod yn llawer uwch yn dibynnu ar y tymheredd tymheru.
4. Cymwysiadau Cyffredin
Dewisir y deunydd hwn oherwydd ei briodweddau mecanyddol, nid ar gyfer dal pwysau (er y gall). Mae ei brif ddefnyddiau fel cydrannau strwythurol a rhannau symudol:
Casgenni Silindr Hydrolig a Pistons
Echelau a Siafftiau(ee, siafftiau gyrru, siafftiau gêr)
Pinnau a Bushings
Cydrannau Offeryn Peiriant(ee, gwerthydau, collets)
Cydrannau Modurol ac Awyrofod
Offer Downhole Olew a Nwy
Rhannau Peiriant Cyffredinolsy'n gofyn am gryfder uchel a gwrthsefyll gwisgo.
5. Manteision ac Anfanteision
Manteision:
Cryfder Uchel-i-Cymhareb Pwysau:Cryfach na llawer o ddur carbon, gan ganiatáu ar gyfer dyluniadau ysgafnach.
Bywyd Gwisgo Ardderchog:Yn para am ddur carbon safonol mewn amgylcheddau sgraffiniol.
Peiriannu Dayn y cyflwr annealed.
Ymateb yn dda i driniaeth wres:Gellir teilwra eiddo ar gyfer cymwysiadau penodol.
Adeiladu Di-dor:Dim sêm weldio, sy'n bwynt methiant posibl.
Anfanteision:
Cost:Yn ddrytach na thiwbiau dur carbon safonol fel A513 neu A500.
Weldability:Gwael. Mae angen triniaeth wres cyn-weldio a phostio (PWHT) i osgoi cracio oherwydd ei allu i galedu'n fawr.
Ddim yn gallu gwrthsefyll cyrydiad:Bydd yn rhydu os na chaiff ei ddiogelu â phlatio, paentio neu haenau eraill.
Overkill ar gyfer Cymwysiadau Syml:Ddim yn gost-effeithiol os nad oes angen cryfder uchel.
Cymhariaeth â Safonau Eraill
ASTM A519 1020 / 1026:Dur carbon isel. Llawer haws i'w weldio a'i beiriannu ond mae ganddo gryfder is ac ni ellir ei drin â gwres.
ASTM A519 4130:Cr{0}}Mo dur arall, ond gyda llai o garbon (~0.30%). Ychydig yn llai caled a chryf na 4140, ond mae ganddo well weldadwyedd. Defnyddir yn aml mewn fframiau strwythurol ac awyrofod.
ASTM A106 Gr B:Safon ar gyfer pibell ddi-dor ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel (ee, piblinellau). Mae'n ddur carbon ac ni chaiff ei ddefnyddio fel arfer ar gyfer cymwysiadau mecanyddol lle mae cryfder a thraul yn allweddol.
ASTM A500:Safon ar gyfer tiwbiau strwythurol (wedi'i weldio'n aml). Mae ar gyfer adeiladwaith cyffredinol ac nid oes ganddo'r cemeg rheoledig na thriniaeth wres o A519 4140.
Casgliad
Pibell ddur ASTM A519 4140yn-gradd premiwmtiwbiau mecanyddol di-dora ddewiswyd ar gyfer ceisiadau heriol sy'n gofyn am gyfuniad ocryfder uchel, caledwch, a gwrthsefyll gwisgo. Pan fydd angen tiwb arnoch a fydd hefyd yn gweithredu fel cydran peiriant perfformiad uchel, dyma'r dewis yn aml i'r deunydd.
Wrth ddod o hyd i'r deunydd hwn, mae'n hanfodol nodi'r hyn sydd ei angencyflwr triniaeth wres(ee Annealed, Quenched & Tempered) i sicrhau eich bod yn cael y priodweddau mecanyddol sydd eu hangen ar eich dyluniad.
