SAE 3140 结构钢
材料组别:
黑色金属 / 结构钢
国家与地区/标准:
美国 / SAE
参考价格:
数据更新
最新更新: 2020-08
更新总数: 4
更新历史
2019-11
2019-09
2018-10
SAE 3140 化学成分
化学元素
数值
单位
CAS 编号
化学元素
C
数值
0.38 – 0.43
单位
%
CAS 编号
7440-44-0
化学元素
Cr
数值
0.55 – 0.75
单位
%
CAS 编号
7440-47-3
化学元素
Mn
数值
0.70 – 0.90
单位
%
CAS 编号
7439-96-5
SAE J 1249: 1983 / 较早的 SAE 标准和较早的 SAE Ex-Steels
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SAE 3140 物理性能
SAE 3140 热处理
- 预热：如果零件之前已经热处理至硬度大于 35 HRC，具有截面厚度的突变，具有尖锐的凹角，具有精加工的机械表面，已经焊接，已经冷成形或矫直，有孔，或具有尖锐或仅轻微圆角的缺口或角，建议在将零件加热至 1300°F (704°C) 以上之前，在 482 - 649°C (900 - 1200°F) 范围内预热直至炉温稳定。
退火：加热至 816°C（温度 ≥ 704°C 的冷却速率不得超过每小时 111°C - 538°C 以下）。保温时间（用于退火、正火和奥氏体化）在下面规定。空冷至环境温度。可以使用等温退火处理，前提是获得等效硬度（加热至退火温度，按上述规定时间保温，冷却至低于临界温度，保持足够时间以完成转变，然后空冷至环境温度）。
亚临界退火：当需要时，亚临界退火应在硬化前通过加热至 1150 - 1250°F (621 - 677°C) 之间的设定温度来完成。冷却至环境温度。
硬化前应力消除：当需要时，硬化前应力消除应在硬化前按照 AMS2759/11 通过加热至 1000 - 1250°F (538 - 677°C) 之间的设定温度来完成。冷却至环境温度。
正火：加热至 899°C。对于厚度大于 76 mm 的零件，建议使用循环空气或气氛。正火后可进行回火或亚临界退火。
硬化（奥氏体化和淬火）：加热至 816°C。零件应冷却至淬火介质温度或以下，或冷却至足够低的温度以实现完全转变，然后进行回火。硬化淬火介质应为油或聚合物。在初始回火前，零件可在通常为 400°F (204°C) 的温度下进行至少 2 小时的快速回火，该温度低于回火温度。焊接零件和钎焊温度高于正火温度的钎焊零件应在硬化前进行正火。对于未正火的焊接或钎焊合金，零件应进行退火。焊接零件应进行预热。被识别为损伤容限、维护关键或断裂关键的零件应在硬化前处于正火状态，除非合金未正火，在这种情况下零件应进行退火。
回火：零件应在淬火后两小时内进行回火。建议的回火温度：
对于 TS 621-862 MPa，HRB ≥ 91，HRC = 26 和油或聚合物淬火介质是 677°C
对于 TS 862-1034 MPa，HRC 26-34 和油或聚合物淬火介质是 593°C
对于 TS 1034-1172 MPa，HRC 33-38 和油或聚合物淬火介质是 524°C
对于 TS 1103-1241 MPa，HRC 36-40 和油或聚合物淬火介质是 468°C
对于 TS 1241-1379 MPa，HRC 40-43 和油或聚合物淬火介质是 427°C
不建议钢材用于其他 TS 范围。保温时间不得少于 2 小时，对于超过 1 英寸 (25 mm) 的每英寸 (25 mm) 厚度或其分数，需额外增加 1 小时。厚度在 AMS2759 中定义。当使用负载热电偶时，保温时间应为 2 - 3 小时。允许多次回火循环。当需要多次回火循环时，零件应在回火处理之间冷却至环境温度。当淬火结束后 4 小时内无法开始回火时，零件应在低于最终回火设定温度的温度下进行至少 2 小时的快速回火，通常为 400°F (204°C)。对于最小抗拉强度低于 180 ksi (1241 MPa) 的零件，可以进行冷矫直而无需应力消除。对于硬化和回火至最小抗拉强度为 180 ksi (1241 MPa) 及更高的零件，矫直应在回火期间完成，或通过加热至不高于回火温度以下 50°F (28°C) 来完成。回火后的热矫直或温矫直应进行应力消除。允许在回火期间矫直后以不高于最后回火温度的温度重新回火。
退火、正火和奥氏体化的保温时间：
t ≤ 6.35 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 25 分钟或 18 分钟（盐浴）
6.35 < t ≤ 12.70 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 45 分钟或 35 分钟（盐浴）
12.70 < t ≤ 25.40 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 1 小时或 40 分钟（盐浴）
25.40 < t ≤ 38.10 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 1 小时 15 分钟或 45 分钟（盐浴）
38.10 < t ≤ 50.80 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 1 小时 30 分钟或 50 分钟（盐浴）
50.80 < t ≤ 63.50 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 1 小时 45 分钟或 55 分钟（盐浴）
63.50 < t ≤ 76.20 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 2 小时或 1 小时（盐浴）
76.20 < t ≤ 88.90 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 2 小时 15 分钟或 1 小时 5 分钟（盐浴）
88.90 < t ≤ 101.60 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 2 小时 30 分钟或 1 小时 10 分钟（盐浴）
101.60 < t ≤ 114.30 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 2 小时 45 分钟或 1 小时 15 分钟（盐浴）
114.30 < t ≤ 127.00 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 3 小时或 1 小时 20 分钟（盐浴）
127.00 < t ≤ 203.20 mm，最小保温时间（空气或气氛）为 3 小时 30 分钟或 1 小时 40 分钟（盐浴）
> 203.20 mm，最小保温时间为每 76 mm 或超过 203 mm 的 76 mm 增量 4 小时 30 分钟（空气或气氛）或每 76 mm 或超过 203 mm 的 76 mm 增量 2 小时加 20 分钟（盐浴）
厚度是零件最重截面的最小尺寸。
涂有铜镀层或类似反射涂层的零件，这些涂层倾向于反射辐射热，其保温时间应至少增加 50%，除非使用负载热电偶。此增加不适用于盐浴热处理、回火或超低温处理。
零件应保持足够的时间以确保最厚区域的中心已达到温度，并且必要的转变和扩散已经发生。
在温度下的最大保温时间不得超过最小保温时间的三倍，包括铜镀层或类似反射涂层的时间增加。
对于形状复杂或加热不均匀的零件，可能需要更长的时间。 - 正火：871-927°C (1600-1700°F)，空气淬火。退火：788-829°C (1450-1525°F)。炉冷至 538°C (1000°F) 或更低（炉冷速率应为每小时 28°C (50°F) 或更慢）。推荐的亚临界退火温度为 677°C (1250°F)。
奥氏体化：802-829°C (1475-1525°F)。淬火介质：油、聚合物。
SAE 3140 机械性能
SAE 3140 国际等效材料
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标准
国家与地区 / 生产商
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