Legierter Stahl 4340
Materialdatenblatt
Der legierte Stahl AISI 4340 (E4340) ist ein niedrig legierter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der sich durch ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit und Verformbarkeit auszeichnet. Die Legierung 4340 besteht aus (in absteigender Reihenfolge nach Gewicht): Eisen, Nickel, Chrom, Mangan, Kohlenstoff, Molybdän, Silizium, Phosphor und Schwefel. Bei ordnungsgemäßer Bearbeitung und Verfestigung weisen Gegenstände aus 4340 ausgezeichnete Verschleiß- und Haltbarkeitseigenschaften auf.
Die Legierung 4340 kann durch eine Wärmebehandlung, gefolgt von einer Ölabschreckung, oder einfach durch Kaltbearbeitung gehärtet werden. 4340 hat eine durchschnittliche Dichte für eine Stahllegierung, schmilzt bei einer relativ hohen Temperatur (2.600 Grad Fahrenheit) und ist formbar genug, um "kalt bearbeitet" zu werden, d. h. in einem nicht erhitzten Zustand. Nach dem Glühen muss es nicht mehr warm bearbeitet werden und behält mehr Elastizität als ein gehärtetes (erhitztes und in Öl abgeschrecktes) Material. Geglühtes 4340 hat eine ausgezeichnete Haltbarkeit.
Aufgrund dieser erhöhten Haltbarkeit wird es häufig zur Herstellung von Flugzeugfahrwerken, Kraftfahrzeuggetrieben und Waffenteilen verwendet (alles Teile, die hohem Druck oder wiederholter Belastung standhalten müssen).
| Element | Gehalt (%) |
|---|---|
| Eisen, Fe | 95.2 - 96.3 |
| Nickel, Ni | 1.7 - 2.0 |
| Chrom, Cr | 0.7 - 0.9 |
| Mangan, Mn | 0.6 - 0.8 |
| Kohlenstoff, C | 0.4 - 0.4 |
| Molybdän, Mo | 0.2 - 0.3 |
| Silizium, Si | 0.2 - 0.3 |
| Schwefel, S | 0.04 |
| Phosphor, P | 0.04 |
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
|---|---|---|
| Dichte | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1427°C | 2600°F |
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 745 MPa | 108000 psi |
| Streckgrenze | 470 MPa | 68200 psi |
| Elastizitätsmodul (typisch für Stahl) | 140 GPa | 20300 ksi |
| Schermodul (typisch für Stahl) | 80 GPa | 11600 ksi |
| Elastizitätsmodul | 190 - 210 GPa | 27557 - 30458 ksi |
| Poissonsche Zahl | 0.27 - 0.30 | 0.27 - 0.30 |
| Dehnung bei Bruch | 22% | 22% |
| Verkleinerung der Fläche | 50% | 50% |
| Härte, Brinell | 217 | 217 |
Alloy Steel 4340 wird in den folgenden Anwendungsbereichen eingesetzt:
- Flugzeugfahrwerk
- Zahnräder für die Kraftübertragung
- Schächte
- Muttern, Bolzen und Stifte
- Gewehrteile
- Kupplungen
- Ritzel
- Spannfutter
- Schimmelpilze
