فولاد MO40 چیست؟ فولاد MO40 از دسته فولادهای آلیاژی عملیات حرارتی پذیر است و وجود دو عنصر کروم و مولیبدن در این فولاد باعث افزایش چقرمگی آن می‌شود. همچنین میزان کروم موجود در این فولاد باعث افزایش مقاومت به حرارت در آن می‌شود.
این فولاد به طور گسترده برای ساخت آن دسته از تجهیزات صنعتی که تحت فشار یا ضربه و حرارت بالا قرار دارند مانند تیر، ستون، چرخ دنده و غیره به کار می‌رود.
این فولاد جزو آلیاژهای کم کربن دسته بندی می‌گردد و دارای توان کششی و مقاومت بسیار بالایی است.
همچنین به دلیل اینکه سختی این فولاد بسیار زیاد است، در پروژه‌هایی که مقاومت به سختی و توان کششی بالا مدنظر باشد، از این فولاد استفاده می‌شود. باید ذکر شود که این فولاد یکی از معروفترین و پرکاربردترین فولادهای آلیاژی است.
ترکیب شیمیایی فولاد MO40
ترکیب شیمیایی این فولاد آلیاژی به شرح زیر است:
با توجه به این ساختار نام فولاد MO40 با نام شیمیاییCrMO40 42 شناخته می‌شود. در این ساختار کروم باعث بالا رفتن مقاومت و سختی پذیری می‌شود.
وجود کروم در فولاد باعث می‌شود به راحتی مارتنزیت گرفته شود زیرا نیاز به سرد کردن در آب و روغن ندارد و در دمای اتاق این کار انجام می‌گیرد.
به دلیل وجود کاربید در کروم، کروم باعث مقاومت در برابر برش و سایش می‌شود همچنین ناحیه آلفا را بالا می‌برد و لوپ گاما را کوچک می‌کند.
هر چه مقدار سیلسیوم در فولاد بیشتر باشد مقاومت فولاد را در برابر اکسید شدن بالاتر می‌برد. مولبیدن یک عنصر کاربیدی است. وجود این عنصر در ساختار باعث افزایش مقاومت کششی و حرارتی می‌شود. سیلسیوم اگر در ساختار فولاد موجود باشد، دمای بحرانی افزایش پیدا می‌کند. در برخی موارد نیز برای رفع تردی این فولاد آلیاژی به دلیل حضور کروم موجود در آن، از 0.2 نیکل استفاده می‌شود.
یکی دیگر از مهمترین فولادهای عملیات حرارتی فولاد CK45 است که پیشنهاد می‌کنیم در کنار این مقاله، مطالعه درباره این فولاد پرکاربرد را نیز از دست ندهید.
نامگذاری فولاد MO40 بر اساس استانداردهای مختلف
- آلمان Din : 7225/1
- SARSTAHL ROCHLING: MO40
- بریتانیا S.: M40708
- سوئد SWEDEN : CrMo4042
- I.S.I. SAE/ASTM: SAE4140
مشخصات فیزیکی و مکانیکی فولاد MO40
- دارای سختی HB197
- دارای انرژِی ضربه 35-30 ژول
- دارای تنش تسلیم 950-650 مگاپاسکال
- دارای استحکام کششی 1300-900 مگاپاسکال
- افزایش طول آن بین 10 تا 12 درصد است
- دارای توان بازدهی 415 مگاپاسکال
- نسبت پوآسون33/0-27/0 می‌باشد
خواص فولاد MO40
این فولاد دارای خواص متنوعی به شرح زیر می‌باشد:
- شکل پذیری خوب
- دوام بالا
- استحکام تسلیم بالا
- استحکام کششی بالا
- هدایت گرمایی خوب
همانطور که می‌دانید مهمترین دلیل تفاوت خواص آلیاژها با یکدیگر ترکیب شیمیایی متفاوت آن‌هاست. بنابراین پیشنهاد می‌کنیم که مقاله تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد را حتما مطالعه کنید.
مقاطع فولادی ساخته شده از فولاد MO40
این فولاد هم به صورت میلگرد و هم به صورت مقطع مربع و صفحه، در مواردی که به سختی و مقاومت به سایش نیاز است می‌تواند کاربرد وسیع و متنوعی داشته باشد و نوع مقطع آن در تعیین قیمت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
کاربرد فولاد MO40
از مهمترین کاربردهای فولاد میتوان به استفاده آن‌ها در چرخ های دندانه دار، پنیون ها، Mo40 شاتون‌ها، غلتکهای صنایع سیمان و فولاد، پیچ های مقاوم، میله‌های اتصال و... اشاره کرد. این فولاد بسیار مقاوم با خواص عالی می‌باشد که قابلیت ماشین‌کاری آن بسیار مناسب است.
از دیگر کاربردهای فولاد MO40 میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- غلتکهای صنایع سیمان
- محورهای خودرو
- دنده فرمان
- زره آسیاب های گلوله ای مواد خام
- چکش آسیاب کلینگر
- سازه هواپیما
- پیچ‌های دو سر رزوه
- پایه‌های قالب
- میله‌های رابط
- انژکتورها
- شفت
- قطعات ماشین ابزار
- اتصال میل گاردن
- میل لنگ
- ظروف تحت فشار
- ساخت کارد و چنگال
- گیره فشنگی
سخت کاری فولاد MO40
سخت کاری فولاد نوعی عملیات حرارتی که با استفاده از شرایط خاص کاری و محیطی سطح قطعه را سخت کرده در حالی که ترکیب شیمیایی داخل قطعه تغییر نمی‌کند. در آخر نیز قطعه‌ای حاصل می‌شود که سختی سطحی مطلوب در کنار چقرمه بودن دارد.
سخت کاری این فولاد، در دمای ۸۶۰-۸۲۰ در آب یا روغن انجام می شود که نوع خاصی از عملیات حرارت پذیری می‌باشد.
سخت کاری باعث افزایش طول عمر فولاد، همچنین افزایش مقاومت فولاد در برابر ضربه، سایش، خوردگی و … می‌شود.
میله گرد، میله مربع و صفحه فولاد Mo40 (فولاد AISI 4140) می‌تواند به وسیله هوا، حرارت دادن و کوئنچ کردن سخت شود.
فولاد آلیاژ SAE 4140 معمولا حرارت آماده شده را به سختی HRC 18-22 تبدیل می‌کند. اگر عملیات حرارتی بیشتری مورد نیاز باشد، در آن صورت 875- 840 درجه سانتی گراد حرارت دهید و حرارت را تا زمانی که در تمام بخش‌های فولاد به طور یکسان منتقل شود نگه دارید، سپس به مدت 150-10 دقیقه هر 25 میلی متر از فولاد را در آب خیس کنید و درنهایت فولاد را در روغن، آب یا در صورت لزوم در پلیمر خنک کنید.
عملیات حرارتی فولاد MO40
موارد عملیات فولاد MO40 به شرح زیر است:
فورجینگ MO40
فولاد را ابتدا پیشگرم شده سپس تا دمایی بین ۱۱۵۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد گرم می‌شود.
در این دما فولاد را نگه می‌داریم تا دما یکنواخت شود. سپس در هوای آزاد خنک می‌شود. باید توجه شود که نباید دمای فورجینگ بیشتر از ۸۵۰ درجه سانتی گراد باشد.
دمای آنیل MO40
فولاد MO40 را در دمای 850 – 800 درجه سانتی گراد حرارت می‌دهیم.
این حرارت تا زمانی که تمام قسمت‌های فولاد به طور یکسان منتقل شود ادامه دهید و در نهایت درون کوره آن را خنک کنید.
نرمالیزه کردن MO40
در این روش فولاد MO40 یا 1.7225 را در دمای 900 – 870 درجه سانتی گراد حرارت می‌دهیم.
در این روش همانند روش قبل حرارت را تا زمانی ادامه می‌دهیم که در تمام بخش‌های فولاد به طور یکسان منتقل شود. سپس به مدت 20 – 15 دقیقه آن را در آب خیس کنید و در پایان در هوای ساکن خنک کنید.
دمای برگشت (Tempering) MO40
در بعضی اوقات ممکن است فولاد نیاز داشته باشد که مجددا حرارت داده شود، در این حالت فولاد MO40 مجددا در دمای 700 – 550 درجه سانتی گراد حرارت می‌دهیم.
حرارت دهی را تا زمانی که در تمام بخش های فولاد به طور یکسان منتقل شود ادامه دهید. سپس به مدت یک ساعت هر 25 میلی‌متر از فولاد را در آب خیس کنید و در هوای ساکن خنک کنید.
جوشکاری فولاد MO40
فولاد Mo40 قابلیت جوشکاری خوبی دارد و به خوبی شکل‌پذیر می‌شود. فولاد MO40 با استفاده از تمام روش‌های متداول، قابل جوشکاری است. با این وجود ، اگر در شرایط عملیات حرارتی جوش داده شود ، خواص مکانیکی این فولاد تحت تأثیر قرار می‌گیرد و باید عملیات حرارتی پس از جوشکاری انجام شود.
تاثیر توأم عناصر کروم و مولیبدن در فولاد MO40
دو عنصر کروم و مولیبدن در فولادهای کم آلیاژ برای بالا بردن مقاومت فولاد در مقابل پدیده خزش در دماهای یکسان نسبت به فولادهای کرومی، افزایش یافته و مجموعه کروم-مولیبدن چقمرگی را نیز به خصوص در مورد قطعات ضخیم افزایش می‌دهند. اصولاً فولادهای کروم-مولیبدن دارای دو کاربرد اساسی مقاومت به حرارت تا دمای 500-600 درجه سانتی‌گراد با حفظ استحکام و مقامت به سایش می باشند.
با وجودی که حضور کروم به میزان 1% موجب افزایش مقاومت به حرارت می‌گردد ولی فولادهایی که تنها عنصر آلیاژی آن‌ها کروم می‌باشد، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ریز ساختار فولاد MO40
ریز ساختار فولاد MO40 پس از تابکاری کامل در دمای ۶۹۱ سانتی گراد از بلوک‌های فریت و پرلیت ریز تا درشت تشکیل می‌شود. پس از آستنیتی کردن در دمای ۸۴۳ سانتی گراد و کوئنچ کردن در روغن، ساختار مارتنزیتی تولید می‌شود و با بازپخت در دمای۳۱۵ سانتی گراد ساختار مارتنزیتی بازپخت شده به دست می‌آید.
ریزساختار فولاد 4140 پس از تابکاری کامل به مدت 24 ساعت در 691 سانتی‌گراد که ازبلوک های فریت وپرلیت ریز تا درشت تشكیل شده است.
فولاد CK45 و فولاد MO40 هردو فولادهای عملیات حرارتی بسیار پرکاربردی هستند که گاهی استفاده آن‌ها در صنعت در قیاس با یکدیگیر قرار می‌گیرد. اگر شما نیز از آن دسته افرادی هستید که سوالات زیادی درباره کاربرد و تفاوت این دو دارید، مقاله مقایسه این دو فولاد با یکدیگر می‌تواند برای شما بسیار کمک کننده باشد.
قیمت فولاد MO40 و خرید آن
برای اطلاع از قیمت فولاد MO40 در همه مقاطع موجود در بازار، می‌توانید با کارشناسان آی فولاد با شماره 02142214 تماس بگیرید و از مشاوره تخصصی و رایگان آن‌ها بهره‌مند شوید.
همچنین می‌توانید نظرات و سوالات خود را درباره فولاد MO40 در ادامه بنویسید تا کارشناسان ما در کوتاه ترین زمان ممکن به شما پاسخ دهند.
