उच्च शक्ति एआईएसआई 8640 मिश्र धातु इस्पात

उत्पाद अवलोकन

एआईएसआई 8640 तेल-सख्त प्रकार का एक निकल-क्रोमियम-मोलिब्डेनम मिश्र धातु इस्पात है, जो कठोरता, क्रूरता और ताकत गुणों के उत्कृष्ट संयोजन के लिए पहचाना जाता है। बहुमुखी निम्न-मिश्र धातु इस्पात के रूप में विकसित, 8640 एक संतुलित प्रदर्शन प्रोफ़ाइल प्रदान करता है जो इसे उच्च थकान प्रतिरोध और पहनने के स्थायित्व की आवश्यकता वाले इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों की मांग के लिए उपयुक्त बनाता है।

8620 स्टील और 8630 स्टील से अलग, 8640 स्टील में 0.38-0.43% अधिक कार्बन सामग्री होती है, जो शमन और तड़का, कार्बराइजिंग या नाइट्राइडिंग उपचार के बाद बेहतर सतह कठोरता प्रदान करती है, जबकि निकल एडिटिव्स कम तापमान वाले शॉक लोड के तहत स्थिर लचीलापन बनाए रखते हैं।

उत्पाद की विशेषताएँ

रासायनिक संरचना

श्रेणी	सी	सी	एम.एन.	पी	एस	करोड़	एमओ	नी
8640	0.38-0.43	0.15-0.35	0.75-1.00	0.035मैक्स	0.040मैक्स	0.40-0.60	0.15-0.25	0.40-0.70

यांत्रिक विशेषताएं

1. खींची गई स्थिति (25 मिमी गोल, ठंडी खींची गई)

संपत्ति	कीमत
तन्य शक्ति, परम	945 एमपीए
तन्य शक्ति, उपज	931 एमपीए
तोड़ने पर बढ़ावा	9.0% (50 मिमी में)
कठोरता, ब्रिनेल	277
कठोरता, रॉकवेल सी	28
मशीन की	65% (एआईएसआई 1212 = 100%) पर आधारित

2. तेल-बुझाने और तापमान वाली स्थिति (845°C बुझाने, 540°C तापमान, 100 मिमी गोल)

संपत्ति	कीमत
तन्य शक्ति, परम	889 एमपीए
तन्य शक्ति, उपज	752 एमपीए
तोड़ने पर बढ़ावा	23% (50 मिमी में)
कठोरता, ब्रिनेल	270
कठोरता, रॉकवेल सी	27
क्षेत्र का घटाव	40%

3. उच्च शक्ति ताप-उपचारित स्थिति (तेल बुझा हुआ, महीन दाने वाला, 205°C पर तापमानयुक्त)

संपत्ति	कीमत
तन्य शक्ति, परम	1862 एमपीए
तन्य शक्ति, उपज	1669 एमपीए
बढ़ाव	10%
कठोरता, ब्रिनेल	505
क्षेत्रफल में कमी	40%

फोर्जिंग प्रक्रिया

• प्रीहीटिंग: 650°C - 750°C, बिलेट्स के अंदर तापमान में उतार-चढ़ाव को खत्म करने के लिए धीमी हीटिंग दर

• प्रारंभिक फोर्जिंग तापमान: 1150°C - 1200°C

• अंतिम फोर्जिंग तापमान: 850°C न्यूनतम

• यदि 850°C से नीचे बनना बंद हो जाता है, तो सामग्री भंगुर क्षेत्र में प्रवेश कर जाती है; कोल्ड फोर्जिंग विरूपण सतह और कोर पर सूक्ष्म दरारें पैदा करेगा।

उष्मा उपचार

सामान्य

• ताप तापमान: 860°C - 900°C

• भिगोने का समय: 30-90 मिनट

• कूलिंग मोड: स्थिर हवा कमरे के तापमान तक ठंडी होती है

• कार्य: मोटे जाली अनाज को परिष्कृत करना, मिश्र धातु तत्व वितरण को समरूप बनाना, आंतरिक तनाव को कम करना, अनुवर्ती शमन के लिए एकरूपता में सुधार करना। सामान्यीकृत कठोरता: 240-280 एचबी।

एनीलिंग

• ताप तापमान: 760°C - 790°C

• दीर्घकालिक होल्डिंग: 2-4 घंटे

• भट्ठी का धीमी गति से ठंडा होना (≤30°C/h) से 500°C तक, फिर हवा में ठंडा होना

• कार्य: परतदार पर्लाइट को गोलाकार सीमेंटाइट में बदलें, काटने के प्रतिरोध में भारी कटौती करें। उच्च परिशुद्धता मोड़, मिलिंग और ड्रिलिंग के लिए एनील्ड कठोरता ≤220 एचबी।

शमन एवं तड़का लगाना

• ऑस्टेनिटाइज़िंग तापमान: 830°C - 860°C

• भिगोने की अवधि: 45-120 मिनट

• शमन माध्यम: गर्म तेल (60-80 डिग्री सेल्सियस तेल स्नान की सिफारिश की जाती है; दरार से बचने के लिए पानी से शमन वर्जित है)

• तापमान तापमान: 560°C - 620°C, 120-180 मिनट तक रखें, हवा ठंडी

• मुख्य अनुस्मारक: विलंबित शमन दरारों को रोकने के लिए तेल शमन के 4 घंटे के भीतर पूर्ण तड़का लगाया जाना चाहिए।

आपूर्ति का आकार, सहनशीलता और स्टॉक

1. उत्पाद प्रकार और आकार सीमा

उत्पाद का प्रकार	आकार सीमा	लंबाई
ठंडी खींची हुई पट्टी	Φ3-Φ80मिमी	6000-9000 मिमी
हॉट रोल्ड बार	Φ16-Φ310मिमी	6000-9000 मिमी
गरम जालीदार पट्टी	Φ100-Φ1200मिमी	3000-5800 मिमी
हॉट रोल्ड प्लेट/शीट	टी:3-200मिमी; डब्ल्यू: 1500-2500 मिमी	2000-5800मिमी
गर्म जालीदार ब्लॉक	टी: 80-800 मिमी; डब्ल्यू: 100-2500 मिमी	2000-5800मिमी

2. सतही फिनिश, आयामी सहनशीलता और सीधापन

सतही समापन	बदल गया	मिल्ड	पीसना(सर्वोत्तम)	पॉलिश (सर्वोत्तम)	छिला हुआ (सर्वोत्तम)	काला जाली	ब्लैक रोल्ड
सहनशीलता	+0/+3मिमी	+0/+3मिमी	+0/+0.05मिमी	+0/+0.05मिमी	+0/+0.1मिमी	+0/+5मिमी	+0/+1मिमी
सीधापन	अधिकतम 1मिमी/1000मिमी.					अधिकतम 3मिमी/1000मिमी.

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अनुप्रयोग

AISI 8640 की ताकत, कठोरता और कठोरता का असाधारण संयोजन इसे कई उद्योगों में विभिन्न प्रकार के मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है:

एयरोस्पेस

• लैंडिंग गियर घटक

• एयरफ़्रेम संरचनात्मक भाग

• उच्च शक्ति वाले फास्टनरों

ऑटोमोटिव और भारी उपकरण

• गियर और गियर शाफ्ट

• क्रैंक्शैफ्ट

• एक्सल और कनेक्टिंग रॉड

• ट्रेन घटकों को ड्राइव करें

औद्योगिक मशीनरी

• जाली हाथ उपकरण और रिंच

• पेंच और बोल्ट

• पिस्टन और पिन

• पहनने के लिए प्रतिरोधी घटक

सैन्य एवं रक्षा

• ट्रैक जूते और हवाई जहाज़ के पहिये के घटक

• आयुध भाग

• उच्च शक्ति वाले संरचनात्मक तत्व

वसंत अनुप्रयोग

उच्च प्रदर्शन स्प्रिंग्स को लोचदार सीमा और थकान प्रतिरोध की आवश्यकता होती है

एआईएसआई 8640 की अन्य मिश्र धातु इस्पात से तुलना

8640 स्टील बनाम 8620 स्टील

दोनों Ni-Cr-Mo मिश्र धातु प्रणाली को अपनाते हैं लेकिन कार्बन सामग्री और कोर ताकत में भिन्न होते हैं।

• 8620 स्टील कम कार्बन (0.18–0.23% C) है जो केवल कार्बराइजिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह नरम कोर रखते हुए एक पतली कठोर सतह बनाता है, जो हल्के भार वाले छोटे गियर और कम चक्रीय प्रभाव वाले लघु शाफ्ट के लिए उपयुक्त है।

• 8640 स्टील में मध्यम कार्बन (0.38–0.43% C) है और यह पूर्ण शमन और तड़के का समर्थन करता है। यह मोटे क्रॉस-सेक्शन में एक समान उच्च शक्ति प्रदान करता है, हेवी-ड्यूटी ट्रांसमिशन गियर और बड़े खनन शाफ्ट के लिए एकदम सही है जो निरंतर शॉक लोड को सहन करता है। 8620 बेहतर कच्ची मशीनीकरण और कम लागत प्रदान करता है, जबकि 8640 भारी उपकरणों के लिए बेहतर थकान जीवन काल प्रदान करता है।

8640 स्टील बनाम 8630 स्टील

8630 स्टील सीमित गहरी सख्त क्षमता के साथ 8620 और 8640 के बीच मध्य-संक्रमण ग्रेड के रूप में कार्य करता है।

• 8630 स्टील केवल 50 मिमी से पतले वर्कपीस पर स्थिर कठोरता बनाए रखता है; मोटी फोर्जिंग आसानी से बार-बार लोड के तहत नरम आंतरिक कोर विकसित करती है, जो कम थकान की मांग वाले स्थिर मध्यम-लोड वाले छोटे आकार के हिस्सों के लिए उपयुक्त है।

• 8640 स्टील 15-20% अधिक तन्यता ताकत और उत्कृष्ट कम तापमान क्रूरता के साथ, 100 मिमी मोटी तक के रिक्त स्थान पर कोर नरमी को समाप्त करता है। यह दीर्घकालिक परिवर्तनीय भार प्रतिरोध की आवश्यकता वाले घटकों के लिए प्रत्यक्ष उच्च-प्रदर्शन उन्नयन के रूप में कार्य करता है।

8640 स्टील बनाम 4140 स्टील

• 4140 स्टील निकेल से मुक्त मानक सीआर-मो मिश्र धातु इस्पात है, जो कम सामग्री लागत पर सामान्य मध्यम-शक्ति यांत्रिक भागों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। निकेल एडिटिव्स के बिना, AISI 4140 कमजोर कम तापमान वाले क्रैक प्रतिरोध और मोटे स्टॉक पर असमान कठोरता से ग्रस्त है, जिससे ठंडे वातावरण में भंगुर फ्रैक्चर होने का खतरा होता है। यह नियमित ब्रैकेट और कमरे के तापमान वाले हल्के-लोड शाफ्ट के लिए काम करता है।

• एआईएसआई 8640 का ट्रिपल नी-सीआर-मो फॉर्मूला कठोरता और प्रभाव कठोरता को काफी बढ़ा देता है। यह बड़े फोर्जिंग, ऑयलफील्ड डाउनहोल भागों और ऑफ-रोड वाहन घटकों पर विश्वसनीय रूप से प्रदर्शन करता है जो अचानक ओवरलोड के खिलाफ उच्च सुरक्षा की मांग करते हैं।

8640 स्टील बनाम 4340 स्टील

4340 स्टील एयरोस्पेस और सैन्य अनुप्रयोगों के लिए प्रीमियम उच्च-क्रूरता वाला Ni-Cr-Mo स्टील है, फिर भी इसमें कच्चा और प्रसंस्करण खर्च अधिक होता है।

• एआईएसआई 4340 अत्यधिक अधिभार प्रतिरोध का मालिक है लेकिन उसे अति-सटीक ताप उपचार की आवश्यकता है; मामूली तापमान विचलन बड़े पैमाने पर अस्वीकृति का कारण बनता है। यह अति-उच्च-विश्वसनीयता विमानन और सैन्य संरचनात्मक भागों पर लागू होता है।

• एआईएसआई 8640 नागरिक भारी मशीनरी मानकों को पूरी तरह से पूरा करते हुए अनावश्यक शीर्ष स्तरीय प्रदर्शन में कटौती करता है। इसमें कम उत्पादन विफलता दर के साथ व्यापक ताप उपचार विंडो है, जो अत्यधिक सेवा दबाव के बिना खनन, ट्रक और ऊर्जा उपकरणों के लिए इष्टतम लागत-प्रदर्शन प्रदान करती है।

त्वरित सामग्री चयन संदर्भ

• 8620 चुनें: हल्के सटीक भागों को केवल सतह पर पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है

• 8630 चुनें: लघु-खंड स्थैतिक मध्यम-लोड घटक

• 4140 चुनें: मध्यम शक्ति की आवश्यकता वाली साधारण कमरे के तापमान वाली मशीनरी

• 8640 चुनें: भारी शाफ्ट, गियर ब्लैंक, खनन/तेल गियर, कम तापमान वाले भारी-भार वाले हिस्से

• 4340 चुनें: अत्यधिक सुरक्षा आवश्यकताओं वाले एयरोस्पेस और सैन्य घटक

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

Q1: AISI 8640 और AISI 4140 में क्या अंतर है?

A1: दोनों मध्यम-कार्बन निम्न-मिश्र धातु स्टील हैं, लेकिन मुख्य अंतर निकल सामग्री में है। 8640 में 0.40-0.70% निकेल होता है, जो 4140 की तुलना में प्रभाव कठोरता और कम तापमान लचीलापन में काफी सुधार करता है। जबकि 4140 समान कठोरता प्रदान करता है, 8640 शॉक लोडिंग या ठंडे सेवा वातावरण के अधीन घटकों के लिए पसंद किया जाता है। बहुत बड़े क्रॉस-सेक्शन में अत्यधिक कठोरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, 4340 दोनों से एक कदम ऊपर है।

Q2: कौन से अंतर्राष्ट्रीय मानक AISI 8640 को कवर करते हैं?

ए2: एआईएसआई 8640 को कई मानकों में संदर्भित किया गया है। अमेरिका में, यह ASTM A322, A331, A519, और A829, साथ ही SAE J404 और J412 के अंतर्गत कवर किया गया है। UNS पदनाम G86400 है। विश्व स्तर पर, समकक्ष ग्रेड DIN (1.6546), आईएसओ 683 और बीएस विनिर्देशों में दिखाई देते हैं।

Q3: 8640 स्टील के लिए सबसे आम अनुप्रयोग क्या हैं?

A3: सामग्री का व्यापक रूप से ऑटोमोटिव ड्राइवट्रेन घटकों (गियर, एक्सल शाफ्ट, क्रैंकशाफ्ट), एयरोस्पेस संरचनात्मक फास्टनरों, भारी मशीनरी भागों और जाली हाथ उपकरण में उपयोग किया जाता है। इसकी उच्च थकान शक्ति और प्रभाव प्रतिरोध का संयोजन इसे सैन्य ट्रैक जूते और आयुध घटकों के लिए एक मानक विकल्प बनाता है जहां चक्रीय लोडिंग के तहत विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है।

Q4: 8640 की मशीनेबिलिटी अन्य मिश्र धातु स्टील्स की तुलना में कैसी है?

ए4: एआईएसआई 8640 की मशीनेबिलिटी रेटिंग एआईएसआई 1212 फ्री-मशीनिंग स्टील (जिसे 100% पर रेट किया गया है) के सापेक्ष लगभग 65% है। यह इसे 4140 के बराबर और 4340 (55% के आसपास रेटिंग) से थोड़ा बेहतर रखता है। एनील्ड स्थिति में, मशीनीकरण में सुधार होता है, जिससे यह कार्बाइड या लेपित उपकरणों का उपयोग करके मानक मोड़, ड्रिलिंग और मिलिंग संचालन के लिए उपयुक्त हो जाता है।

Q5: क्या 8640 स्टील को बुझाने के बाद तड़के की आवश्यकता होती है?

A5: बिल्कुल. तड़का लगाना वैकल्पिक नहीं है - तेल बुझाने के बाद यह एक अनिवार्य कदम है। उच्च अवशिष्ट आंतरिक तनाव के साथ, बुझा हुआ 8640 अत्यधिक कठोर और भंगुर होता है। तड़के के बिना, सेवा भार के तहत सामग्री में अचानक फ्रैक्चर होने का खतरा होता है। तड़के की प्रक्रिया इन तनावों से छुटकारा दिलाती है, कठोरता को आवश्यक स्तर पर समायोजित करती है, और इच्छित अनुप्रयोग के लिए वांछित कठोरता विकसित करती है।

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