Demirin sadece Karbon ile değil Molibden ve Krom gibi elementler ile birleştirilerek alaşım haline getirilmesi sayesinde elde edilen 4140 çelik malzemesi, çok yüksek bir dayanıklılık ve iyi bir sertleşme niteliğine sahip olduğu için düşük alaşım değerine sahip bir ıslah çeliği olarak bilinir. Bu çelik türü Avrupa standartlarında ise 42CrMo4 (1.7225) olarak adlandırılır.
4140 Çelik Nedir?
AISI 4140 olarak da ifade edilen ve birçok değişen endüstride üretimde yaygın kullanılan 4140 malzeme, Molibden ve Krom elementlerini ihtiva eden düşük alaşımlı bir çeşit çelik ürünüdür.
4140 Çelik Özellikleri Nelerdir?
Genel olarak 4140 malzeme aşağıda sayılabilecek özellikleri gösterebilir.
• Hem çekme hem akma dayanıklılığı yüksek olurken, yüksek bir mukavemet sağlar.
• Isıl işlem sayesinde sertlik oluşturulabilir ve bu sayede değişen sertlik seviyeleri elde edilebilir.
• İçeriğinde Molibden ve Krom bulunduğu için orta düzeyde aşınma direnci gösterir.
• Yüksek direnci ile birlikte darbeye karşı dayanıklı olduğu için farklı uygulamalarda güvenilirdir.
• CNC tezgah veya farklı işleme metotlarında rahatlıkla verimli bir şekilde üretim süreçlerinde işlenebilir.
4140 Çelik Analizi Nasıl Yapılır?
Yaygın kullanılan ve ideal niteliklere sahip bu çelik türünde analiz gerçekleştirilirken; kimyasal bileşimin tespit edilebilmesi açısından Optik Emisyon Spektrometresi(OES) ile kimyasal analiz yapılır. Aynı zamanda mekanik niteliklerin ve sertliğin tespiti için farklı işlemler yapılır.
Sertlik testi Rockwell C skalası üzerinden bir sertlik testi ile sağlanırken tercihe göre Brinell veya Vickers test cihazları da kullanılarak karşılaştırmalı sertlik değeri belirlenebilir ve ıslah çeliği özellikleri net şekilde tespit edilebilir.
Mikro düzeyde fiziksel yapısının incelenmesi için numunede bir dağlama yapılır ve ardından optik mikroskop sayesinde martenzit ve temperlenmiş yapılar incelenerek ve karşılaştırılarak analiz detaylı bir şekilde tamamlanır.
4140 Çelik Analizi
42CrMo4 (1.7225) çelikler, kimyasal olarak içeriğinde temel olarak %0,38 ile %0,43 aralığında Karbon(C) bulundurur. Diğer iki önemli alaşım elementi olan Molibden(Mo) %0,15-0,25 aralığında ve Krom(Cr) ise %0,80-1,10 aralığında yer alır.
Aynı zamanda %0,75-1,00 aralığında Manganez(Mn), maksimum %0,040 Kükürt(S) ve yine maksimum %0,035 Fosfor(P) bulunabilir. Ayrıca %0,15 ile %0,35 aralığında da Silikon(Si) içerebilir.
Mekanik anlamda da bu tür çelikler 630-650 MPa gibi bir aralıkta akma mukavemeti, 950-1000 MPa gibi bir aralıkta ise çekme mukavemeti ve 190-210 GPa arası elastikiyet modülü sağlayabilir.
4140 Çelik Ham Sertlik Değeri Ne Kadar?
4140 malzeme, ısıl işlem görmeden ham hali ile dahi önemli bir sertlik düzeyi olarak Rockwell sertlik ölçeğinde 28-32 HRC aralığında bir seviye gösterir. Yani bu hali ile ısı işlem gördükten sonra HRC sertlik değeri daha yüksek bir konuma ulaşabilirken; sertleştirme, temperleme veya ıslah gibi uygulamalar açısından uygun olduğundan da ıslah çeliği şeklinde de ifade edilir.
4140 Çelik Kaç HRC?
Islah çeliği sertleştirme ve temperleme gibi ısıl işlem yöntemleri ile 54-60 HRC sertlik gösterebilir. Yani bu sayede daha kullanışlı ve kolay işlenebilir bir hale gelirken, değişen endüstriyel uygulamalarda özellikle aşağıda sayılabilecek avantajları da ortaya koyabilir.
• Daha uzun bir kullanım ömrü
• Isıl işlem sayesinde değiştirilebilir mekanik özellikler
• Mekanik faktörlere karşı yüksek dayanıklılık
Nadir olarak bu çelik türünde aşınma direnci bazen düşük olabilir ve kaynak yapma yeteneği yine sınırlı olabilmek ile birlikte mutlaka uygun düzeyde ısıl işlem yapılmalıdır. Çünkü bu sayede daha yüksek bir sertlik düzeyi elde edilebilirken, ısıl işlem sonrasında da Rockwell C skalası ile yapılan ölçümde sertlik değeri belirlenebilir.
4140 Çelik Kullanım Alanları Nelerdir?
Kalınlığına, ne kadar sipariş edildiğine ve piyasadaki genel duruma göre fiyatları değişebilen bu çelik türü günümüzde otomotiv, makine sanayi, savunma ve havacılık endüstrisi, el aletleri yapımı, beyaz eşya ya da petrol endüstrisi gibi birçok alanda öncelikli bir kullanıma sahiptir.
Değişen endüstrilerde mil, çark, piston kolu, bağlantı ekipmanı, makine elemanı ve silindir parçası gibi ayrıntıların üretiminde 4140 çelik yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. DEMSA Isıl İşlem olarak hizmetlerimiz arasında yer alan ısıl işlem çeşitlerinde de birçok müşterimizin taleplerine uygun detaylı analizler ile istenilen düzeyde ıslah gibi aşamalarda bu ıslah çeliği ürünü kullanılmaktadır. Bizimle iletişime geçerek, detaylı bilgi alabilirsiniz.
Sıkça Sorulan Sorular
4140 çelik ne demek?
İçeriğinde düşük alaşımlı bir şekilde olsa da Molibden ve Krom bulundurduğu için AISI 4140 ya da 42CrMo4 ve hatta ıslah çeliği olarak adlandırılan yüksek dayanıklı bir çelik türüdür.
4140 çeliklerde maksimum sertlik ne olabilir?
Bu tip bir çelikte maksimum sertlik Brinell ölçümü ile birlikte 241 HB olarak belirlenebilir.
4140 malzemelerde kaynak yapılabilir mi?
Bu malzemelerde kaynak ihtimali bulunsa da zor bir kaynak işlemi gerektirdiğinden öncelikle ısıtma ve sonradan kaynak uygulanması daha doğru olacaktır.