4130 Çelik Özellikleri

4130 çelik, yüksek mukavemet ve dayanıklılık özellikleriyle öne çıkar. Havacılık, savunma sanayi ve motor sporları gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılan malzeme türleri arasında yer alır. 4130 ıslah çeliği olarak da bilinir. 

Bu malzeme, uygun ön ısıtma ve soğutma işlemleriyle başarılı bir şekilde kaynaklanabilir. Isıl işlem uygulanarak sertliği ve mekanik özellikleri daha da geliştirilebilir. 4130 çeliği dayanıklılık ve mukavemet gerektiren mühendislik uygulamalarında sıkça tercih edilen bir malzemedir.

4130 Çelik Genel Özellikleri

4130 ıslah çeliği, sahip olduğu mekanik ve kimyasal özellikler sayesinde birçok sektörde yaygın olarak kullanılan düşük alaşımlı bir türdür. Yüksek mukavemeti, optimum sünekliği ve kolay kaynaklanabilir olması sayesinde yapısal uygulamalarda önemli bir yere sahiptir. 

Bu malzemenin krom ve molibden elementi içermesi, aşınmaya ve darbelere karşı dirençli olmasını sağlar. Isıl işlemlerle çeliğin mekanik özellikleri daha da verimli hale getirilebilir. Bu türün şekillendirme ve işleme kabiliyeti oldukça yüksektir. Buna bağlı olarak çeşitli üretim süreçlerinde rahatlıkla tercih edilebilir. Korozyon direnci orta seviyededir. Paslanmaz çelikler kadar dayanıklı olmasa da belirli koruyucu kaplamalar ve düzenli bakım sayesinde uzun ömürlü bir kullanım elde edilmesi mümkündür. Aynı zamanda, uygun ısıtma ve soğutma işlemleri ile farklı şekil ve kaynaklama işlemleri de yapılabilir. 

4130 Çelik Kimyasal Bileşim Tablosu

Her bir elementin çeliğin mekanik ve fiziksel özellikleri üzerinde önemli etkileri bulunur. Elementlerin özellikleri şu şekilde açıklanabilir:

• Karbon (C) (0.28 – 0.33%): Çeliğin sertliğini ve mukavemetini artırır. Karbon oranı arttıkça çelik daha sert ve dayanıklı hale gelir ancak aşırı karbon kırılganlığa yol açabilir.
  
   
• Mangan (Mn) (0.40 – 0.60%): Çeliğin sünekliğini ve tokluğunu artırır. Aynı zamanda sertleşebilirliği iyileştirir ve çeliğin üretim sürecinde oksijenle istenmeyen reaksiyonları oluşturmasını önler.
  
   
• Fosfor (P) (Maks. 0.035%): Küçük miktarlarda çeliğin dayanımını artırabilir. Bunun yanı sıra fazla fosfor kırılganlığa neden olur ve malzemenin sünekliğini düşürür.
  
   
• Kükürt (S) (Maks. 0.040%): İşlenebilirliği artırır fakat artan miktar oranı, çeliği kırılgan hale getirebilir ve kaynaklanabilirliğini düşürebilir.
  
   
• Silisyum (Si) (0.15 – 0.35%): Çeliğin mukavemetini artırarak daha sağlam ve dayanıklı hale gelmesini sağlar. Aynı zamanda oksitlenmeye karşı direnç kazandırır.
  
   
• Krom (Cr) (0.80 – 1.10%): Çeliğin sertleşebilirliğini ve aşınma direncini artırır. Krom içeriği ayrıca çeliğin korozyon direncine katkıda bulunur.
  
   
• Molibden (Mo) (0.15 – 0.25%): Mukavemeti artırarak malzemenin yüksek sıcaklıklarda bile dayanıklı kalmasını sağlar. 

• Demir (Fe) (Ana bileşen): Çeliğin temel bileşenidir ve diğer elementlerle birleşerek mukavemet, sertlik ve işlenebilirlik açısından dengeli bir yapı oluşturur.

4130 çelik, içeriğindeki alaşım elementleri sayesinde yüksek mukavemet, tokluk ve işlenebilirlik sunar. 

4130 Çelik Mekanik Özellikleri

Tavlanmış ve sertleştirilmiş-temperlenmiş 4130 çelik, uygulanan ısıl işlemlere bağlı olarak farklı mekanik özellikler gösterir. Tavlama işlemi, çeliğin iç gerilimlerini azaltarak daha sünek ve işlenebilir hale gelmesini sağlar. Bu durumda çekme ve akma dayanımı daha düşükken kopma uzaması ve tokluk oranı daha yüksektir.

Sertleştirme ve ardından temperleme işlemi uygulandığında ise çelik, sertlik ve mukavemet açısından önemli ölçüde güçlenir. Sertleştirme, çeliğin ani soğutulmasıyla sert ve kırılgan bir yapı oluştururken temperleme bu kırılganlığı azaltarak malzemenin dayanıklılığını artırır. Bu süreç sonunda çeliğin yorulma dayanımı yükselirken sünekliği azalır. 

Isıl İşlem Sonrası Sertlik (HRC) Değerleri

Isıl işlem, 4130 çeliğin mikro yapısını değiştirerek sertlik (HRC), mukavemet, süneklik gibi mekanik özelliklerini belirler. Tavlama işlemi, çeliğin iç gerilimlerini gidererek yumuşak ve işlenebilir hale gelmesini sağlar. Buna bağlı olarak sertlik değeri 18-22 HRC arasında olur. Normalizasyon işlemi, kontrollü soğutmayla malzemenin daha homojen bir yapı kazanmasına olanak tanırken sertliği biraz artırarak 22-28 HRC seviyelerine çıkarır.

Su verme işlemiyle çelik ani olarak soğutulduğunda martenzit yapısı oluşur ve sertlik 40-48 HRC’ye kadar yükselir. Bu sertlik, çeliği kırılgan hale getirdiğinden temperleme uygulanır. 200-300°C’de temperleme, malzemenin sertliğini 35-42 HRC seviyesine indirirken yüksek mukavemet sağlar. 500-600°C’de temperleme ise sertliği daha da düşürerek 25-35 HRC aralığında bir denge kurarak sünekliği artırır. Sertlik seviyesi, çeliğin kullanım alanını doğrudan etkileyen unsurlardan biridir. 

4130 Çelik Kullanım Alanları

4130 çelik, mükemmel mukavemet, sertlik ve işlenebilirlik dengesi sayesinde pek çok sektörde yaygın olarak tercih edilir. Havacılık ve uzay sanayisinde yüksek dayanım ve hafiflik gerektiren uçak iskeletleri, iniş takımları ve motor parçalarında kullanılır. Otomotiv sektöründe yarış arabalarının şasi ve süspansiyon bileşenlerinde tercih edilir çünkü darbelere karşı yüksek direnç gösterir.

Petrol ve gaz endüstrisinde basınca dayanıklı borular ve sondaj ekipmanlarında kullanılarak sert ortam koşullarına karşı direnç sağlar. Savunma sanayisinde silah gövdeleri ve zırhlı araç parçalarında kullanımı yaygındır. Bisiklet ve motosiklet çerçevelerinde ise hafiflik ve dayanıklılığı sayesinde tercih edilir. Aynı zamanda imalat sanayisinde yüksek mukavemet gerektiren dişliler, miller ve bağlantı elemanlarında kullanılarak aşınmaya karşı uzun ömürlü performans sunar. 

4130 Çeliğinin Farklı Standartlardaki Karşılıkları

Farklı ülkeler ve endüstriler, 4130 çeliği kendi standart sistemlerine göre sınıflandırır. Bu çeliğin farklı standartlardaki karşılıkları şu şekildedir:

Bu farklı kodlamalar, uluslararası ticarette çeliğin tanınmasını ve uygun malzeme seçimini kolaylaştırır.