SAE 3140 Bau- und Konstruktionsstähle
Materialgruppe:
Eisen-Legierungen / Bau- und Konstruktionsstähle
Land/Norm:
Vereinigte Staaten / SAE
Richtpreis:
Datenaktualisierungen
Neueste Aktualisierung: 2020-08
Gesamtzahl der Aktualisierungen: 4
Aktualisierungsverlauf
2019-11
2019-09
2018-10
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SAE 3140 Chemische Zusammensetzung
Kriterien
Wert
Einheit
CAS Nummer
Kriterien
C
Wert
0.38 – 0.43
Einheit
%
CAS Nummer
7440-44-0
Kriterien
Cr
Wert
0.55 – 0.75
Einheit
%
CAS Nummer
7440-47-3
Kriterien
Mn
Wert
0.70 – 0.90
Einheit
%
CAS Nummer
7439-96-5
Kriterien
Ni
Wert
val1
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Einheit
%
CAS Nummer
7440-02-0
Kriterien
P
Wert
val1
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Einheit
%
CAS Nummer
7723-14-0
Kriterien
S
Wert
val1
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Einheit
%
CAS Nummer
7704-34-9
Kriterien
Si
Wert
val1
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Einheit
%
CAS Nummer
7440-21-3
SAE J 1249: 1983 / Früherer SAE Standard and früherer SAE Ex-stahl
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SAE 3140 Physikalische Eigenschaften
Temperatur
Elastizitätsmodul
190 — 210
GPa
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Dichte
7.67 — 7.86
kg/dm³
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Poissonzahl
0.27 — 0.3
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SAE 3140 Wärmebehandlung
- Vorheizen: Vorheizen bis zur Ofenstabilisierung im Bereich von 482 bis 649°C (900 bis 1200°F) wird empfohlen, bevor Teile über 1300°F (704°C) erwärmt werden, wenn die Teile zuvor wärmebehandelt wurden auf eine Härte größer als 35 HRC, abrupte Änderungen der Querschnittsdicke aufweisen, scharfe einspringende Winkel haben, bearbeitete Oberflächen besitzen, geschweißt wurden, kaltgeformt oder gerichtet wurden, Löcher haben oder scharfe oder nur leicht gerundete Kerben oder Ecken aufweisen.
Glühen: Erwärmt auf 816°C (Temperaturen ≥ 704°C sind mit einer Rate von nicht mehr als 111°C pro Stunde auf unter 538°C zu kühlen). Die Haltezeit (für Glühen, Normalisieren und Austenitisieren) ist unten angegeben. An Luft auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Isotherme Glühbehandlungen können verwendet werden, sofern gleichwertige Härte erreicht wird (auf Glühtemperatur erwärmt, für die oben angegebene Zeit gehalten, auf eine Temperatur unter die kritische abgekühlt, für ausreichende Zeit gehalten um die Umwandlung zu vervollständigen, und an Luft auf Umgebungstemperatur abgekühlt).
Unterkritisches Glühen: Wenn erforderlich, soll unterkritisches Glühen vor dem Härten durch Erwärmen auf eine eingestellte Temperatur zwischen 1150 und 1250°F (621 und 677°C) durchgeführt werden. Abkühlung auf Umgebungstemperatur.
Spannungsarmglühen vor dem Härten: Wenn erforderlich, soll Spannungsarmglühen vor dem Härten gemäß AMS2759/11 vor dem Härten durch Erwärmen auf eine eingestellte Temperatur zwischen 1000 und 1250°F (538 bis 677°C) durchgeführt werden. Abkühlung auf Umgebungstemperatur.
Normalisieren: Erwärmt auf 899°C. Umluft oder Atmosphäre wird für Dicken größer als 76 mm empfohlen. Normalisieren kann von Anlassen oder unterkritischem Glühen gefolgt werden.
Härten (Austenitisieren und Abschrecken): Erwärmt auf 816°C. Die Teile sollen auf oder unter die Abschrecktemperatur oder auf eine Temperatur niedrig genug abgekühlt werden, um vollständige Umwandlung zu erreichen, vor dem Anlassen. Abschreckmittel sollte Öl oder Polymer sein. Vor dem ersten Anlassen können Teile für mindestens 2 Stunden bei einer Temperatur, üblicherweise 400°F (204°C), die niedriger als die Anlasstemperatur ist, schnell angelassen werden. Geschweißte Teile und gelötete Teile mit einer Löttemperatur über der Normalisierungstemperatur sollen vor dem Härten normalisiert werden. Für geschweißte oder gelötete Legierungen, die nicht normalisiert sind, sollen die Teile geglüht werden. Geschweißte Teile sollten vorgeheizt werden. Teile, die als schadentolerante, wartungskritische oder bruchkritische identifiziert sind, sollen im normalisierten Zustand vor dem Härten sein, es sei denn, die Legierung wird nicht normalisiert, in diesem Fall soll das Teil geglüht werden.
Anlassen: Teile sollten innerhalb von zwei Stunden nach dem Abschrecken angelassen werden. Empfohlene Anlasstemperaturen:
für TS 621-862 MPa, HRB ≥ 91, HRC = 26 und Öl- oder Polymerabschreckung ist 677°C
für TS 862-1034 MPa, HRC 26-34 und Öl- oder Polymerabschreckung ist 593°C
für TS 1034-1172 MPa, HRC 33-38 und Öl- oder Polymerabschreckung ist 524°C
für TS 1103-1241 MPa, HRC 36-40 und Öl- oder Polymerabschreckung ist 468°C
für TS 1241-1379 MPa, HRC 40-43 und Öl- oder Polymerabschreckung ist 427°C
Stahl wird für andere TS-Bereiche nicht empfohlen. Die Haltezeit soll nicht weniger als 2 Stunden plus 1 Stunde zusätzlich für jeden Zoll (25 mm) Dicke oder Bruchteil davon größer als 1 Zoll (25 mm) betragen. Dicke ist in AMS2759 definiert. Wenn Belastungsthermoelemente verwendet werden, soll die Haltezeit 2 bis 3 Stunden betragen. Mehrfache Anlasszyklen sind zulässig. Wenn mehrfache Anlasszyklen erforderlich sind, sollen Teile zwischen den Anlassbehandlungen auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden. Wenn das Anlassen nicht innerhalb von 4 Stunden nach Ende des Abschreckens begonnen werden kann, sollen Teile für mindestens 2 Stunden bei einer Temperatur, die niedriger als die endgültige Anlasstemperatur ist, üblicherweise 400°F (204°C), schnell angelassen werden. Für Teile mit minimaler Zugfestigkeit unter 180 ksi (1241 MPa) kann das Richten kalt ohne Spannungsarmglühen durchgeführt werden. Für Teile, die gehärtet und angelassen sind auf minimale Zugfestigkeit von 180 ksi (1241 MPa) und höher, soll das Richten während des Anlassens oder durch Erwärmen auf nicht höher als 50°F (28°C) unter der Anlasstemperatur durchgeführt werden. Heißes oder warmes Richten nach dem Anlassen soll von Spannungsarmglühen gefolgt werden. Es ist zulässig, bei einer Temperatur nicht höher als die letzte Anlasstemperatur nach dem Richten während des Anlassens erneut anzulassen.
Haltezeit für Glühen, Normalisieren und Austenitisieren:
t ≤ 6,35 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 25 Minuten oder 18 Minuten (Salz)
6,35 < t ≤ 12,70 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 45 Minuten oder 35 Minuten (Salz)
12,70 < t ≤ 25,40 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 1 Stunde oder 40 Minuten (Salz)
25,40 < t ≤ 38,10 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 1 Stunde und 15 Minuten oder 45 Minuten (Salz)
38,10 < t ≤ 50,80 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 1 Stunde und 30 Minuten oder 50 Minuten (Salz)
50,80 < t ≤ 63,50 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 1 Stunde und 45 Minuten oder 55 Minuten (Salz)
63,50 < t ≤ 76,20 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 2 Stunden oder 1 Stunde (Salz)
76,20 < t ≤ 88,90 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 2 Stunden und 15 Minuten oder 1 Stunde und 5 Minuten (Salz)
88,90 < t ≤ 101,60 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 2 Stunden und 30 Minuten oder 1 Stunde und 10 Minuten (Salz)
101,60 < t ≤ 114,30 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 2 Stunden und 45 Minuten oder 1 Stunde und 15 Minuten (Salz)
114,30 < t ≤ 127,00 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 3 Stunden oder 1 Stunde und 20 Minuten (Salz)
127,00 < t ≤ 203,20 mm, minimale Haltezeit (Luft oder Atmosphäre) ist 3 Stunden und 30 Minuten oder 1 Stunde und 40 Minuten (Salz)
> 203,20 mm, minimale Haltezeit ist 4 Stunden und 30 Minuten für jeden 76 mm oder Anteil von 76 mm größer als 203 mm (Luft oder Atmosphäre) oder 2 Stunden plus 20 Minuten für jeden 76 mm oder Anteil von 76 mm größer als 203 mm (Salz)
Dicke ist die minimale Abmessung des schwersten Querschnitts des Teils.
Teile, die mit Kupferplattierung oder ähnlichen reflektierenden Beschichtungen beschichtet sind, die dazu neigen, Strahlungswärme zu reflektieren, sollen ihre Haltezeit um mindestens 50% erhöht haben, es sei denn, Belastungsthermoelemente werden verwendet. Diese Erhöhung gilt nicht für Salzbad-Wärmebehandlung, Anlassen oder Tieftemperaturbehandlung.
Die Teile sollen für ausreichende Zeit gehalten werden, um sicherzustellen, dass das Zentrum des massivsten Bereichs die Temperatur erreicht hat und die notwendige Umwandlung und Diffusion stattgefunden haben.
Maximale Haltezeit bei Temperatur soll das Dreifache der minimalen Haltezeit einschließlich Zeitzugaben für Kupferplattierung oder ähnliche reflektierende Beschichtung nicht überschreiten.
Längere Zeiten können für Teile mit komplexen Formen oder Teile, die nicht gleichmäßig erwärmen, notwendig sein. - Normalizing: 871-927°C (1600-1700°F), air quenched. Annealing: 788-829°C (1450-1525°F). Furnace cool to 538°C (1000°F) or below (rate of furnace cool should be 28°C (50°F) per hour or slower). Recommended subcritical anneal temperature is 677°C (1250°F).
Austenitizing: 802-829°C (1475-1525°F). Medium for quenching: oil, polymer.
SAE 3140 Mechanische Eigenschaften
Temperatur
Zugfestigkeit
621 — 1379
MPa
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Aufprall-Energie
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Streckgrenze, Rp0.2
≥ 520
MPa
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SAE 3140 Internationale Werkstoffäquivalente
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WERKSTOFF
NORM
LAND / HERSTELLER
ÄQUIVALENZKATEGORIE
WERKSTOFF
NORM
SAE
LAND / HERSTELLER
Vereinigte Staaten
ÄQUIVALENZKATEGORIE
Zusammensetzung 100%
WERKSTOFF
NORM
AISI
LAND / HERSTELLER
Vereinigte Staaten
ÄQUIVALENZKATEGORIE
Zusammensetzung 100%
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