فولادهای کم آلیاژ Mo40 که در استاندارد AISI به آنها فولاد 4140 هم گفته میشود، از آلیاژهای کروم نیکل است . در استاندارد DIN آلمان به نام فولاد 1.7225 معروف است .
AISI 4040 به دلیل وجود کروم ترد و شکننده است که برای پیشگیری از این خاصیت به آن نیکل اضافه می کنند.
این فولاد را در مقاطع دیگر مانند لوله و ورق در صفحات ورق Mo40 و لوله Mo40 میتوانید مشاهده کرد .
نکته قابل توجه در فولادهای Mo40 مقاومت آنها تا حرارت 500 تا 600 درجه سانتیگراد و مقاومت آنها دربرابر سایش می باشد.
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( AISI 4040 )، 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 گردد .
این تکنیک در سال 1921 توسط وینستون و شرلی اختراع شد . 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 . پس از آن کوئنچ میشود .
دمای کار بر روی فولاد MO40
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 .
فولاد MO40 در درجه 860 – 900 درجه سانتی گراد حرارت داده میشود و باید حرارت به طور یکسان به تمام نقاط میلگرد انتقال پیدا کند . سپس به مدت 20 دقیقه در آب و پس از آن در هوا خنک میشود. دمای آنیل میلگرد Mo40 بین 800 – 850 درجه سانتی گراد است که مطابق بالا باید به طور یکسان حرارت دیده شود و سپس در آب خنک م یشود. دمای برگشت (Tempering) میلگرد mo40 بین 550 – 700 درجه است و سایر مراحل نیز مطابق مراحل بالا انجام می شود
مشخصات فیزیکی و مکانیکی فولاد Mo40
جدول مشخصات فیزیکی و مکانیکی فولاد Mo40
| 197HB | سختی |
| 30-35 J | انرژی ضربه |
| 10-12 درصد | افزایش طول |
| 900-1300 MPa | استحکام کششی |
| 800-850 c | دمای آنیل |
| 950-650 MPa | تنش تسلیم |
ترکیب شیمیایی فولاد 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) می باشد .
جدول ترکیبات شیمیایی فولاد آلیاژی Mo40
| C% | Si% | Mn% | P% |
| 0.38 – 0.45 | 0.4 | 0.6 – 0.9 | 0.035 |
| S% | Cr% | Mo% | – |
| 0.035 | 0.9 – 1.2 | 0.15 – 0.3 | – |
در برخی موارد برای رفع تردی در فولاد آلیاژی mo40 به خاطر کروم موجود در آن از 0.2% نیکل استفاده می شود
مقایسه فولاد CK45 و mo40
در نگاه اول این فولاد و فولاد Ck45 فقط در کروم تفاوت دارند . اما تفاوت این دو بیش از یک عنصر است . هر دو در کشور ایران تولید می شوند و از فولاد های پر کاربرد در صنعت ایران هستند . سختی هر دو نوع نزدیک به یکدیگراست . تنها 10 برینل سختی میلگرد Mo40 بیش از Ck45 است . از جمله برتری های Mo40 به Ck45 می توان به شکل پذیری بهتر آن اشاره کرد .
هردو این فولاد ها دمای فورجینگ یکسانی دارند و دمای فورجینگ هردو 850 – 1050 است . دوام بالای این فولاد نسبت به Ck45 از مزایای این فولاد است .
سخت کاری فولاد آلیاژی mo40
بعد از مراحل بالا مهمترین و اثر گذار ترین مرحله سخت کاری فولاد Mo40 است . میلگرد mo40 به وسیله هوا و حرارت و کوئنچ کردن سخت می شود . گرد Mo40 را در درجه حرارتی ثابت به سختی 18 – 22 راکول می رسانند و اگر عملیات حرارتی بیشتری نیاز باشد گرد mo40 را در درجه 840 – 875 سانتی گراد بین 15 الی 20 دقیقه حرارت داده تا حرارت به صورت یکسان به میلگرد منتقل شود .
میلگرد Mo40 در استاندارد های دیگر:
میلگرد Mo40 در استاندارد های
| poldi | ASSAB | Bohler | AISI |
| CM5 | 709 | VCL140 | 4140 |
فولاد آلیاژی 4140
فولاد Mo40 در استاندارد AISI آمریکا با نام فولاد 4140 نیز شناخته می شود . نام بهلری این فولاد نیز VCL140 است که در اتریش تولید می شود و از دیگر نام های تجاری این فولاد CM5 است که این نام در استاندارد پولدی قرار دارد . همچنین این فولاد در استاندارد ASSAB نیز با نام 709 شناخته میشود .
کاربرد فولاد آلیاژی Mo40
از کاربردهای فولاد MO40 میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- غلتکهای صنایع سیمان
- غلتکهای صنایع فولاد
- شاتون
- چرخ دنده
- محورهای خودرو
- دنده فرمان
- پیچ های مقاوم
- میله های اتصال
- زره آسیاب های گلوله ای مواد خام
- چکش آسیاب کلینگر
- ظروف تحت فشار
- سازه هواپیما
فولاد آلیاژی mo40 دارای خواص و کاربردهای فراوانی در صنعت می باشد . که از جمله خواص پر کاربرد آن می توان به استحکام تسلیم و استحکام کششی بالا، شکل پذیری و دوام بالا و همچنین هدایت گرمایی خوب آن اشاره کرد .
همچنین از مهمترین کاربردهای فولاد Mo40 می توان به استفاده آنها در چرخ های دندانه دار، پنیون ها، شاتون ها، غلطک های صنایع سیمان و فولاد، پیچ های مقاوم،دستگاه های سنگ شکن، میله های اتصال و… اشاره کرد . میلگرد mo40 بسیار مقاوم با خواص عالی می باشد که قابلیت ماشینکاری آن بسیار مناسب است .
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
