4140 ve 4150 Çeliği Nasıl Karşılaştırabilirim?

 

Çelik, ataç gibi yaygın ev eşyalarından gökdelenlerdeki kirişlere ve otomobil mermilerine kadar kullanımlarıyla, Dünya'daki en güçlü ve en önemli malzemelerden biri olsa da, tüm çelikler eşit değildir. En yaygın çelik alaşımlarından ikisi olan 4140 ve 4150 çelik, kullanım koşullarının yanı sıra dayanıklılık açısından da farklılık gösterir.
 

Çelik bir alaşım veya birden fazla elementin karışımıdır. Esas olarak, yaklaşık yüzde 1 karbon ve bazen az miktarda başka malzemeler içeren demirdir.

4140 ve 4150 çelik, iki ekstra güçlü ve sert çelik alaşımıdır. Karbona ek olarak, her biri yüzde 0,80 ila 1,10 krom ve yüzde 0,15 ila 0,25 molibden içerir.
 

Otomotiv Mühendisleri Derneği veya SAE ve Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü veya AISI, çeliğin kimyasal bileşimini belirlemek için dört basamaklı bir sistem kullanır. Çelik alaşımları için, ilk iki hane mevcut ana alaşım elementlerini gösterir ve son iki hane yüzde yüzde olarak karbon içeriğini verir. Bu, 4140 ve 4150 çeliklerinin aynı alaşım elementlerine, krom ve molibdene sahip olduğu, ancak 4150 çeliğin daha fazla karbona sahip olduğu anlamına gelir.

Özellikleri açısından 4140 ve 4150 çelik arasındaki farklar şunları içerir:

Bir malzemenin kırılmaya başlamadan önce dayanabileceği çekmeden kaynaklanan maksimum gerilimi tanımlayan çekme mukavemeti. 4150 malzemesi, 4140 malzemesinden daha yüksek gerilme mukavemetine sahiptir.

Çeliklerin ne kadar kolay kullanılacağını ifade eden süneklik ve işlenebilirlik. Hem 4140 hem de 4150 çeliği kolayca kaynaklanabilirken, 4140 malzemesi daha çok sünekliği veya bükülebilme özelliği ve soğuk çalışma koşullarında kullanılabilmesi ile bilinir. 4150 malzeme ise kullanımdan önce ısıl işleme tabi tutulmalıdır.

Önerilen Makale: Çelik sac malzemeler ve uygulamaları hakkında detaylı bilgi almak için çelik boyalı sac fiyatları sayfamızı ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.
 

Aletlerde bulunan diğer bir yaygın demir alaşımı D2 olarak bilinir. 4140 çeliği ile yüzde 86 aynıdır, ancak özellikle daha yüksek oranda karbon ve krom içerir. D2 çeliği, çelik aletler arasında en yüksek sünekliğe sahip olabilir.
 

Üreticiler, D2, 1440 ve 1450 çelikleri dahil olmak üzere farklı çeliklerin malzeme özelliklerini ısıl işlem olarak bilinen bir işlemle ayarlayabilir. Bir karbon alaşımlı çeliğe ısının nasıl uygulandığını dikkatlice kontrol etmek, çeliğin içindeki moleküler düzenlemeyi değiştirir ve bu da farklı özelliklerine yol açar.

Örneğin, tavlanan çelik alaşımları bir fırında yüksek sıcaklığa getirilir ve ardından yavaş yavaş soğumaya bırakılır. Bu seçenek, çeliğin daha fazla sünekliğe ve daha az kırılganlığa sahip olmasını sağlar, yani iç gerilimlerden başka bir seçenek kadar kolay kırılmaz.

Bu arada temperleme, daha düşük sıcaklıklarda meydana gelen ve bir malzemenin dayanıklılığını ve sünekliğini arttıran, ancak aynı zamanda mukavemetini bir şekilde azaltan bir ısıl işlemdir. Daha fazla süneklik kazanıldığında, daha fazla mukavemet kaybı olur, ancak genellikle çeliğin kullanım durumunu değiştirecek kadar fazla değildir. Alüminyum dahil diğer malzemeler aynı şekilde temperlenir.
 

Karbon, krom ve molibdene ek olarak, belirli özelliklere sahip çelik alaşımları oluşturmak için yaygın olarak başka elementler de kullanılır. Bunlara kobalt, manganez, tungsten ve vanadyum dahildir.

1440 ve 1450 çeliğinin yanı sıra, en yaygın alaşımlar 4340 (nikel-krom-molibden çeliği), 6150 (krom-vanadyum çeliği) ve 8620'dir (HSLA çeliği).

HSLA, "yüksek mukavemetli düşük alaşım" anlamına gelir; bu, çeliğin kimyasal bileşimlerden ziyade belirli mekanik gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlandığı anlamına gelir. Bu nedenle, belirli bir HSLA çelik alaşımı türü, kendisine eklenen farklı miktarlarda elementlere sahip olabilir. Azalan yüzde düzeninde 8620 çelik, demir, karbon, silikon, molibden, manganez, nikel, krom, kükürt ve fosfordan oluşur.