Verwendungsmöglichkeiten
Sowohl 4Cr13- als auch 40Cr13-Materialien finden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Härte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Branchen breite Anwendung. Diese rostfreien Stähle werden häufig Wärmebehandlungsprozessen wie Abschrecken und Anlassen unterzogen, die ihre mechanischen Eigenschaften deutlich verbessern. Die Leistung von 4Cr13/40Cr13 in Bezug auf Härte und Korrosionsbeständigkeit ist im Vergleich zu anderen Edelstählen lobenswert und macht sie in vielen Anwendungen zur bevorzugten Wahl.
Eine herausragende Anwendung liegt in der Automobilindustrie. Hier sind diese Materialien maßgeblich an der Herstellung wichtiger Komponenten wie Ventilsitze und Düsen beteiligt. Ihre überlegene Verschleißfestigkeit führt zu einer längeren Werkzeuglebensdauer und verringert die Häufigkeit, mit der diese Komponenten ausgetauscht werden müssen.
Die Korrosionsbeständigkeit der rostfreien Stähle 4Cr13 und 40Cr13 ist ein weiterer wesentlicher Vorteil bei Automobilanwendungen, wo Teile häufig einer Vielzahl korrosiver Umgebungen ausgesetzt sind. Folglich trägt die Verwendung dieser Stähle zur Langlebigkeit von Automobilteilen bei und senkt die Wartungskosten. Daher hat der Einsatz von 4Cr13- und 40Cr13-Materialien tiefgreifende Auswirkungen auf die Gesamtfunktionalität und Lebenserwartung von Automobilwerkzeugen und -komponenten.
Physikalische Eigenschaften
Die physikalischen Eigenschaften von 4Cr13 und 40Cr13, einschließlich ihrer Dichte und Härte, spielen eine entscheidende Rolle für ihre Anwendbarkeit in verschiedenen Branchen. Diese Materialien besitzen eine Dichte von 7,75 g/cm3, was auf eine robuste Struktur hinweist, die dem äußeren Druck standhält. Darüber hinaus beträgt ihre Härte im vergüteten Zustand mehr als 50 HRC, was auf eine hervorragende Verschleißfestigkeit hinweist.
Wärmebehandlung: Sowohl 4Cr13 als auch 40Cr13 werden einem Wärmebehandlungsprozess unterzogen, um ihre Härte und Festigkeit zu erhöhen. Dabei werden die Materialien auf 1130-1150 Grad erhitzt, gefolgt von einer Abkühlphase.
Korrosionsbeständigkeit: Diese Materialien enthalten etwa 13 % Chrom und bieten eine erhebliche Korrosionsbeständigkeit. Diese Eigenschaft macht sie ideal für den Einsatz in rauen Umgebungen mit korrosiven Elementen.
Bearbeitbarkeit: Die Bearbeitbarkeit dieser Materialien ist lobenswert. Sie können entsprechend den Anwendungsanforderungen glatt geschnitten, geformt und bearbeitet werden.
Schweißbarkeit: Trotz ihrer hohen Härte weisen sowohl 4Cr13 als auch 40Cr13 eine hervorragende Schweißbarkeit auf. Dank dieser Eigenschaft können sie bequem mit anderen Komponenten verbunden werden, ohne ihre physikalischen Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Die Oberflächenbeschaffenheit dieser Materialien erhöht ihre Ästhetik und Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen und macht sie zu einer bevorzugten Option in verschiedenen Branchen, einschließlich Werkzeugherstellung, Metallverarbeitung und mehr.
Code in GB/T 20878 | Einheitlicher Zahlencode | Neue Klasse | Originalqualität | Dichte /(g/cm3) 20 Grad | Schmelzpunktgrad | Spezifische Wärmekapazität (kJ/Kg · K) | Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) | Koeffizienten der linearen Wärmeausdehnung (10-6/K): | Elektrischer Widerstand (Ω·mm2/m) 20 Grad |
Längselastizitätsmodul (kN/mm2) 20 Grad | ||
100 Grad | 500 Grad | 0-100 Grad | 0 - 500 Grad | |||||||||
104 | S42040 | 40Cr13 (Englisch) | 4Cr13 (englisch) | 7.75 | 0.46 | 28.1 | 28.90 | 10.50 | 12.00 | 0.590 | 215 |
Mechanische Eigenschaften
Zu den mechanischen Eigenschaften von 4Cr13 und 40Cr13 gehört eine HRC-Härte von über 50 im vergüteten Zustand, was auf ein hohes Maß an Belastbarkeit und Haltbarkeit hinweist. Dies wird durch einen Wärmebehandlungsprozess erreicht, bei dem der Stahl auf eine hohe Temperatur erhitzt und anschließend schnell abgekühlt wird. Dieser Prozess verändert die Mikrostruktur des Stahls und erhöht seine Härte und Schlagfestigkeit.
Härtetests zeigen, dass sowohl die Stahlsorten 4Cr13 als auch 40Cr13 eine überlegene Härte aufweisen, die ein Maß für die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegenüber bleibender Verformung ist. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sich diese Materialien für Anwendungen, bei denen Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit von größter Bedeutung sind, einschließlich Schneidwerkzeugen, Düsen und Ventilsitzen.
Darüber hinaus weisen sowohl 4Cr13 als auch 40Cr13 eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf. Ihr Chromgehalt von ca. 13 % ermöglicht die Bildung einer dünnen, schützenden Oxidschicht auf der Oberfläche. Diese Schicht schützt den Stahl vor verschiedenen korrosiven Umgebungen und verlängert so seine Lebensdauer.
Darüber hinaus zeichnen sich diese Stahlsorten durch ihre Verschleißfestigkeit aus, eine weitere bemerkenswerte mechanische Eigenschaft. Diese Eigenschaft, die mit ihrer Härte zusammenhängt und durch ihre Wärmebehandlung verstärkt wird, verleiht ihnen die Fähigkeit, Reibung und Verschleiß standzuhalten, was diese Materialien für Anwendungen mit hoher Beanspruchung zuverlässig macht.
Code in GB/T 20878 | Einheitlicher Zahlencode | Neue Klasse | Originalqualität | Mechanische Eigenschaften des Prüfstücks durch Abschrecken | Härte von geglühten Stahlstäben | ||||||
Dehngrenze, nichtproportionale Dehnung Rp0,2/(N/mm2) | Zugfestigkeit Rm/(N/mm2) | Dehnungsrate nach Bruch A/% | Abschnittsschrumpfungsrate Zb/% | Aufprallabsorbierende Energie Aku2d/J | HBW | HRC | HBW | ||||
Nicht weniger als | Nicht mehr als | ||||||||||
104 | S42040 | 40Cr13 (Englisch) | 4Cr13 (englisch) | – | – | – | – | – | 50 | 235 |
Chemische Zusammensetzung
Die Analyse der chemischen Zusammensetzung von 4Cr13 und 40Cr13 zeigt eine Zusammensetzung, die hauptsächlich aus Kohlenstoff- und Chromelementen besteht, die die Härte und Korrosionsbeständigkeit des Materials erheblich beeinflussen. Diese Elemente tragen zusammen mit Silizium, Mangan und anderen zu den Gesamteigenschaften dieser Metalle bei.
Nach der Wärmebehandlung weisen 4Cr13 und 40Cr13 eine erhöhte Härte und Festigkeit auf. Der hohe Chromgehalt erhöht ihre Korrosionsbeständigkeit und macht sie ideal für Anwendungen in rauen Umgebungen. Ihre Bearbeitbarkeit ist lobenswert und ermöglicht einen reibungslosen Ablauf während der Herstellungsprozesse. Der hohe Kohlenstoff- und Chromgehalt kann jedoch die Schweißbarkeit dieser Materialien beeinträchtigen und erfordert entsprechende Vorsichtsmaßnahmen beim Schweißvorgang.
Für eine vergleichende Analyse präsentieren wir eine Tabelle mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften von 4Cr13, 40Cr13 und einem anderen beliebten Edelstahltyp:
Code in GB/T 20878 | Einheitlicher Zahlencode | Neue Klasse | Originalqualität | Chemische Zusammensetzung (Massenanteil) % | ||||||||||
C | Sie | Mn | P | S | Ni | Cr | Moment | Kuba | N | Andere Elemente | ||||
104 | S42040 | 40Cr13 (Englisch) | 4Cr13 (englisch) | 0.36~0.45 | 0.6 | 0.8 | 0.04 | 0.03 | (0.60) | 12.00 ~ 14.00 | – | – | – | – |
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