فولاد mo40 یا 4140 چیست؟
در دنیای امروزی، فولاد و فرآورده‌های أن به شکل خوبی در محیط‌های مختلف سر و کار ما قرار گرفته و جزئی از ترکیبات دنیای واقعی شده‌اند. بدین ترتیب مردم در ابعاد گسترده‌ای به فولاد نیازمند هستند. در این خصوص انواع و اقسام مختلفی از آلیاژ‌های فولادی وجود دارند، که می‌توان از آن‌ها برای تولید خودرو، مقاطع و تجهیزات داخل خانه و آشپزخانه، مغازه و محل کار و موارد بیشتر. در این پست قصد داریم به بررسی فولاد mo40 یا 4140 چیست؟ بپردازیم، زیرا از این گرید فولادی در زمینه صنایع به شدت استفاده می‌شود. همچنین جهت سفارش و خرید این آلیاژ پرمصرف و محبوب، به صفحه خرید فولاد MO40 مراجعه کنید.
فولاد mo40 چیست؟
فولاد mo40 یکی از انواع کاربردی آلیاژ‌های فولادی در صنعت است. این فولاد به دلیل چقرمگی بالا، در ساخت قطعات حیاتی خودرو‌ها، خودروهای سنگین، کشتی و هواپیما کاربرد فراوانی دارد. همچنین به دلیل درصد نسبتا بالای کربن در این فولاد، عملیات جوشکاری به خوبی انجام نمی‌شود و احتمال ترک‌خوردگی بالاست.
این فولاد آلیاژی جزو فولاد‌های عملیات حرارتی محسوب می‌شود. فولاد 7225 یا همان فولاد MO40، دارای عنصر کروم و مولیبدن است که به سبب وجود این دو عنصر چقرمگی بالایی پیدا کرده است. کروم باعث مقاومت در برابر حرارت این فولاد می‌شود.
از این رو خرید فولاد MO40 می‌تواند گزینه مناسبی برای صنایع مختلف باشد. استقامت این فولاد در برابر حرارت‌های وارده تا دمای ۹۳۲ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. این فولاد آلیاژی به صورت ورق و میلگرد در بازار عرضه می‌شود.
استاندارد‌های فولاد MO40
این آلیاژ فولادی همانند سایر گرید‌های فولادی در کشور‌های مختلف صنعتی، دارای شناسه خاصی مي‌باشد. در جدول زیر، فهرست اسامی فولاد MO40 قابل مشاهده است:
| استاندارد | نام |
| BS EN 10250 | 42CrMo4 |
| Material No. | 1.7225 |
| DIN | 38HM |
| ASTM A29 | 4140 |
| JIS G4105 | SCM440 |
| BS 970-3-1991 | 708M40 |
| BS 970-1955 | EN19A |
| AS 1444 | 4140 |
| AFNOR | 42CD4 |
از جمله مهم‌ترین و کاربردی‌ترین اسامی فولاد MO40، می‌توان به موارد موجود در فهرست زیر اشاره کرد:
- آلمان Din : 7225/1
- SAARSTAHL RÖCHLING: MO40
- بریتانیا S.: M40708
- سوئد SWEDEN : CrMo4042
- I.S.I. SAE/ASTM: SAE4140
کاربرد فولاد MO40
این فولاد پر چالش، بسیار کاربردی است. چرا که در ادامه بیشتر در مورد آن می‌خوانیم اما اگر بخواهیم از کاربرد‌های فولاد ۷۲۲۵ یا همان MO40 بگوییم، به موارد فهرست زیر می‌توان اشاره کرد:
- غلطک‌های صنایع سیمان
- محورهای خودروهای سواری و سنگین
- دنده و فرمان خودرو‌ها
- زره آسیاب‌های گلوله‌ای مواد خام
- چکش آسیاب کلینکر
- سازه‌ها و قطعات هواپیما و صنایع هوایی
- پیچ‌های دو سر رزوه مانند استاد بولت‌ها
- پایه‌های قالب
- میله‌های رابط
- انژکتورها
- شفت
- قطعات ماشین ابزار
- اتصال میل گاردن
- میل لنگ خوردو‌های دف عقب
- ظروف تحت فشار
- ساخت کارد و چنگال غذا خوری با کیفیت
- گیره فشنگی
آنالیز فولاد MO40
فولاد ۷۲۲۵ نیز مانند دیگر آلیاژ‌های فولادی، خصوصیات و صفات منحصر به فردی دارد. در ادامه به بررسی تک تک این موارد می‌پردازیم. اما به صورت خلاصه می‌توان به فهرست زیر اشاره کرد:
- سختی HB 197
- انرژِی ضربه 35-30 ژول
- تنش تسلیم 950-650 مگاپاسکال
- استحکام کششی 1300-900 مگاپاسکال
- افزایش طول آن بین 10 تا 12 درصد است
- دارای توان بازدهی 415 مگاپاسکال
- نسبت پواسون 33/0-27/0 می‌باشد.
مشخصات شیمیایی فولاد MO40
در جدول زیر، آنالیز دقیق این گرید فولادی در استاندارد AISI موجود است:
| عنصر | درصد موجود در فولاد MO40(%) |
| کروم (Cr) | 0.80 – 1.10 |
| منگنز (Mn) | 0.75 – 1.0 |
| کربن (C) | 0.380 – 0.430 |
| سیلیسیوم (Si) | 0.15 – 0.30 |
| مولیبدن (Mo) | 0.15 – 0.25 |
| گوگرد (S) | 0.040 |
| فسفر (P) | 0.035 |
| آهن (Fe) | قابل تغییر |
خواص مکانیکی
در جدول زیر، خواص مکانیکی ۷۲۲۵، موجود است:
| خاصیت | اندازه | امپریال |
| دانسیته | 7.85 g/cm3 | 0.284 lb/in³ |
| نقطه ذوب | 1416°C | 2580°F |
خواص فیزیکی فولاد MO40
در جدول زیر، مشخصات فیزیکی ۷۲۲۵ موجود است:
| خاصیت | اندازه | امپریال |
| استحکام کششی | 655 MPa | 95000 psi |
| قدرت تسلیم | 415 MPa | 60200 psi |
| منول حجیم | 140 GPa | 20300 ksi |
| مدول برشی | 80 GPa | 11600 ksi |
| قابلیت الاستیک | 190-210 GPa | 27557-30458 ksi |
| نسبت پواسون | 0.27-0.30 | 0.27-0.30 |
| ازدیاد طول در هنگام شکست | 25.70% | 25.70% |
| سختی برینل | 197 | 197 |
| سختی knoop | 219 | 219 |
| سختی راکول B | 92 | 92 |
| سختی راکول C | 13 | 13 |
| سختی ویکرز | 207 | 207 |
| ماشینکاری (بر اساس AISI 1212 به عنوان ماشینکاری 100) | 65 | 65 |
خواص حرارتی فولاد MO40
در جدول زیر، خواص این فولاد پرکاربرد در عملیات حرارتی جمع‌آوری شده است:
| صفت | اندازه | امپریال |
| ضریب انبساط حرارتی | 12.2 µm/m°C | 6.78 µin/in°F |
| هدایت حرارتی در ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد | 42.6 W/mK | 296 BTU in/hr.ft².°F |
سخت کاری
فولاد آلیاژی MO40 در دمای 845 درجه سانتی‌گراد (1550 درجه فارنهایت) گرم می‌شود و سپس در روغن سرد می‌شود. قبل از سخت شدن، می‌توان آن را با حرارت دادن در دمای 913 درجه سانتی‌گراد (1675 درجه فارنهایت) برای مدت طولانی و به دنبال آن خنک سازی با هوا، نرماله یا تولید کرد.
فورجینگ
فولاد آلیاژی MO40 در دمای 926 تا 1205 درجه سانتی‌گراد (1700 تا 2200 درجه فارنهایت) آهنگری می‌شود.
دمای عملیات حرارتی
فولاد آلیاژی ۷۲۲۵ را می‌توان در دمایی بین 816 تا 1038 درجه سانتی‌گراد (1500 تا 1900 درجه فارنهایت) گرم کرد و حرارت داد.
دمای کار
فولاد MO40 قابلیت ماشینکاری خوبی در دمای آنیل شده دارد. همچنین قابلیت شکل پذیری خوبی در دمای آنیلینگ دارد و اما نسبت به فولاد‌های آلیاژی کم کربن و کربن متوسط، باید انرژی بیشتری خرج شود تا تغییر شکل بدهد. این به علت وجود عنصر مولیبدن در این ترکیب است که استحکام آلیاژ را بشدت بالا برده است.
دمای آنیل
فولاد ۷۲۲۵ در دمای 872 درجه سانتی‌گراد (1600 درجه فارنهایت) آنیل شده و سپس به آرامی در کوره خنک می‌شود.
تمپر
فولاد آلیاژی AISI 4140 را می‌توان در دمای 205 تا 649 درجه سانتی‌گراد (400 تا 1200 درجه فارنهایت) بسته به سطح سختی مورد نظر حرارت داد. سختی فولاد را در صورتی می‌توان افزایش داد که دمای تحمل کمتری داشته باشد.
به عنوان مثال، استحکام کششی 225 ksi را می‌توان با عملیات تمپر در دمای 316 درجه سانتی‌گراد (600 درجه فارنهایت) و استحکام کششی 130 ksi را می‌توان با تمپر کردن در دمای 538 درجه سانتی‌گراد (1000 درجه فارنهایت) به دست آورده و تولید کرد.
افزایش سختی
به طور کلی با دو فرآیند حرارت دادن و سرد کردن می‌توان فولاد MO40 را سخت کرد و سطح مقطع آن را کاهش داد و بر تراکم مولکولی آن افزود.
جوشکاری فولاد MO40
فولاد آلیاژی AISI 4140 را می‌توان با استفاده از تمام تکنیک‌های مرسوم و معمولی جوش داد. با این حال، اگر این فولاد در شرایط عملیات حرارتی جوش داده شود، خواص مکانیکی آن تحت تأثیر قرار می‌گیرد و باید عملیات حرارتی پس از عملیات جوشکاری انجام شود.
تفاوت فولاد MO40 با CK45
این دو گرید فولادی محبوب شباهت زیادی به یکدیگر دارند. از این رو تصمیم گرفتیم که تفاوت و شباهت این دو را برای شما عزیزان بیان کنیم تا در هنگام خرید، دچار اشتباه نشوید.
از نظر ساختار و عناصر
فولاد mo40 و ck45 در برخی از عناصر تشکیل دهنده با یکدیگر متفاوت‌اند، به عنوان مثال در فولاد CK45 مقادیری از نیکل و در ترکیب شیمیایی MO40 مقادیری از کروم وجود دارد که دیگری فاقد آن است.
از نظر سخت کاری
در فرآیند سخت کاری، با استفاده از شرایطی خاص، سطح قطعه را بدون تغییر در ترکیب شیمیایی نمونه سخت می‌کنند. در واقع فقط سطح رویی نمونه تغییر خواهد کرد.
برای سخت کاری فولاد ck45، قطعه را تا دمای ۸۲۰-۸۵۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده و سپس تا زمانی که دما به صورت یکنواخت شود، قطعه را در همان دما نگه داشته و در آخر در مجاورت هوای آزاد به آرامی خنک می کنند.
اما سخت کاری فولاد mo40 در آب یا روغن و در دمای ۸۶۰ الی ۸۲۰ با هدف افزایش مقاومت فولاد در برابر ضربه و خوردگی مواد شیمیایی و خورنده انجام می‌شود. بهتر است بدانید عمق سخت کاری این فولاد در روغن بیشتر از سخت کاری در آب است.
خواص فیزیکی و مکانیکی
فولاد ۷۲۲۵ دارای سختی HB 197، تحمل ضربه ۳۵-۳۰ ژول، تنش تسلیم ۹۵۰-۶۵۰ مگاپاسکال، استحکام کششی ۱۳۰۰-۹۰۰ مگاپاسکال، توان بازدهی ۴۱۵ مگاپاسکال، چگالی ۷،۸۵ و نقطه ذوب ۱۴۱۶ می باشد.
فولاد ck45 نیز دارای چگالی ۸۵/۷ کیلوگرم بر سانتی متر مکعب، استحکام کششی ۵۸۵ مگاپاسکال، توان بازدهی ۴۵۰ مگاپاسکال و سختی HBS163 می‌باشد.
تفاوت نهایی
این دو تقریبا یکی هستند اما بزرگ‌ترین تفاوت فولاد MO40 و فولاد CK45 در شکل پذیری آن‌هاست. فولاد MO40 به سختی شکل می پذیرد و همانطور که اشاره کردیم، انرژی لازم برای فرمینگ و شکل پذیری این فولاد زیاد است.
اما فولاد CK45 راحت فورم می‌گیرد. همچنین تحمل فشار و بار وارده MO40 بیشتر از CK45 است. و در نهایت مقاومت در برابر خوردگی MO40 بهتر و ماندگار‌تر از CK45 است. به دلیل درصد بالاتر کروم در ترکیبات و سطح خارجه فولاد MO40 است.
از نظر کاربرد
فولاد mo40 در ساخت چرخ دنده‌های لوکوموتیوها، غلطک‌های صنایع فولاد مانند غلطک نورد سرد و گرم و فرمینگ، دنده و فرمان، محورهای خودرو، شاتون‌ها، ظروف تحت فشار مانند دیگ بخار در صنعت فولاد، سازه‌های هواپیماها، پیچ‌های مقاوم در برابر ضربه و خوردگی و موارد بیشتر کاربرد دارد.
اما فولاد ck45 در مواردی کاربرد دارد که نیاز به مقاومت در برابر سایش و استحکام حائز اهمیت است. برای مثال صنایع هواپیمایی، پل‌سازی و شهرسازی، صنایع قطعه سازی، صنایع ساخت ابزار تعمیرات این چنین موارد به کار می‌رود.
خرید و فروش فولاد MO40
فولاد MO40 به سبب وجود عناصری همچون کروم و مولیبدن، همچون فولاد‌های استنلس استیل، مقاومت بالایی در برابر خوردگی و مواد خورنده دارد و از این رو طول عمر طولانی‌تری نسبت به آلیاژ‌های فولادی دیگر مانند CK45 دارد.
انواع لوله و ورق فولاد ۷۲۲۵ در کارخانجات داخلی و خارجی تولید و در بازار عرضه می‌شود. در ادامه به بررسی تولید کنندگان ۷۲۲۵ می‌پردازیم.
تولید کنندگان داخلی فولاد MO40
از جمله تولید کنندگان داخلی محصولات فولاد این گرید فولادی محبوب، می‌توان به موارد فهرست زیر اشاره کرد:
- مجتمع فولادی یزد
- مجتمع فولادی مبارکه اصفهان
- کارخانه اسفراین
تولید کنندگان خارجی فولاد MO40
همچنین از تولید کنندگان بزرگ این گرید فولادی پرکاربرد در صنعت خودرو و هواپیما سازی می‌توان به کشور‌های زیر اشاره کرد که در زمان کمبود فولاد MO40 بازار داخلی، محصولات خود را در کشور به فروش می‌رسانند.
- آلمان
- اوکراین
- روسیه
- چین
- کره جنوبی
- سوئد
- ژاپن
- ترکیه
گزینه مناسب تولید ورق‌های صنعتی و مونتاژ
به حتم یکی از بهترین گزینه‌های مقرون به صرفه و اقتصادی در زمینه تولید و مونتاژ مقاطع فولادی مورد نیاز در صنعت، همین فولاد آلیاژی mo40 یا 4140 می‌باشد.
همانطور که با یکدیگر به بررسی خواص این گرید فولادی پرداختیم، طیف کاربرد‌های گسترده‌ای می‌تواند داشته باشد و از این رو، شما کارفرما یا مهندس گرامی می‌توانید با در نظر گرفتن خواص این آلیاژ فولادی، در ابعاد و مصارف مورد نیاز خود از آن استفاده کرده و علیرغم کاهش هزینه‌های نهایی، محصولاتی با کیفیت و اطمینان خاطر را تولید و روانه بازار مصرفی کنید.
خرید فولاد mo40
به سادگی یک تماس تلفنی با تیم کارشناسی شرکت آرسینکو، و همچنین مراجعه به صفحه خرید فولاد mo40، لیست قیمتی موجود را مشاهده کرده و آمار قیمت حدودی بازار را دریافت کنید. همچنین در صورت نیاز به شمش این آلیاژ فولادی، با تیم کارشناسی و فروش ما در تماس باشید.