Что такое хромомолибденовая сталь? Свойства, сорта и применение ковки

Что такое хромомолибденовая сталь — краткий ответ

Хромомолибденовая сталь, также называемая хромомолибденовой, хромомолибденовой или CrMo сталью, представляет собой низколегированную сталь, которая содержит хром и молибден в качестве основных легирующих элементов, наряду с железом и углеродом. Наиболее широко используется сорт 4130 , который содержит примерно 0,28–0,33 % углерода, 0,80–1,10 % хрома и 0,15–0,25 % молибдена. Эти добавки превращают обычную углеродистую сталь в материал с значительно более высоким соотношением прочности к весу, превосходной вязкостью и превосходной свариваемостью.

С практической точки зрения: труба из хромомолибденовой стали может выдерживать ту же структурную нагрузку, что и труба из мягкой стали, примерно при На 30–40% меньше веса . Вот почему его обычно используют в аэрокосмических рамах, велосипедных рамах, каркасах безопасности и высокопроизводительных гидравлических компонентах. Стальная кузнечная промышленность в значительной степени зависит от хромомолибденовых марок, поскольку этот сплав исключительно хорошо реагирует на температуру ковки и последующую термообработку, что позволяет достичь предела прочности на разрыв более 1000 МПа в готовых кованых деталях.

Химия, лежащая в основе названия

Термин «хромолибден» представляет собой сокращение от хрома и молибдена. Оба элемента играют специфическую металлургическую роль, которую стоит понимать отдельно.

Роль хрома

Хром растворяется в матрице железа и образует карбидные фазы, повышающие твердость и износостойкость. Он также улучшает стойкость к окислению при повышенных температурах и повышает прокаливаемость — это означает, что во время закалки сталь можно закалить на большую глубину. Содержание хрома в диапазоне 0,8–1,1% (как в марках 4130/4140) обеспечивает значительное повышение прокаливаемости, не делая сталь хрупкой или трудной для сварки.

Роль молибдена

Молибден — это элемент, который отличает хромомолибден от более простых хромистых сталей. Даже в небольших количествах — обычно 0,15–0,25% — молибден уменьшает размер зерна, подавляет отпускную хрупкость и значительно увеличивает сопротивление ползучести стали (ее способность сопротивляться медленной деформации при длительных нагрузках при повышенных температурах). При ковке стали эффект измельчения зерна молибдена особенно ценен, поскольку он создает более однородную микроструктуру по всему поперечному сечению кованой заготовки.

Краткий обзор распространенных марок AISI

Серия AISI/SAE 41xx охватывает наиболее часто используемые марки хромомолибдена. Ниже приводится краткое описание их ключевых составов и типичных применений.

Механические свойства, определяющие производительность

Репутация хромомолибденовой стали основана на сочетании свойств, с которыми немногие другие материалы могут сравниться в своей ценовой категории. Следующие цифры относятся к 4130 и 4140 в нормализованном или закаленном и отпущенном состоянии, которое охватывает подавляющее большинство реальных применений.

Предел прочности и текучести

В отожженном состоянии 4130 имеет предел прочности около 670 МПа (97 фунтов на квадратный дюйм) и предел текучести около 435 МПа. После закалки и отпуска при 315°C эти значения возрастают примерно до Растяжение 1340 МПа и предел текучести 1170 МПа. . Это означает, что один и тот же кусок стали можно «настроить» в широком диапазоне прочности, просто регулируя параметры термообработки — гибкость, которая имеет решающее значение для того, почему в цепочке поставок стальной ковки так высоко ценится хромомолибден. Кузнецы могут изготавливать заготовки почти чистой формы и позволить термообработке набирать окончательные свойства.

Твердость

Нормализованное значение 4140 обычно составляет 197–235 HB. Закаленный и отпущенный до твердости 28–34 HRC, он обеспечивает превосходную износостойкость, сохраняя при этом достаточную пластичность для динамических нагрузок. Этот диапазон является общим для шестерен и валов, изготовленных методом горячей ковки с последующими циклами контролируемой термообработки.

Усталостная устойчивость

Предел выносливости хромомолибденовой стали — уровень напряжения, ниже которого не произойдет усталостного разрушения — примерно равен 55–65% от предела прочности на разрыв. . Для компонента 4140, термически обработанного до 1000 МПа UTS, это соответствует пределу выносливости около 580 МПа. Сопоставимая мягкая сталь при UTS при давлении 500 МПа будет иметь предел выносливости всего около 250 МПа. Это различие является причиной того, что компоненты автоспорта, шасси и высокоцикловые кованые корпуса клапанов почти исключительно состоят из хромомолибдена.

Ударная вязкость

Ударная вязкость по Шарпи с V-образным надрезом для закаленной и отпущенной стали 4140 варьируется от 54 до более 100 Дж в зависимости от температуры отпуска. Более высокие температуры отпуска приносят в жертву некоторую прочность, но обеспечивают заметно лучшую ударную вязкость — важный компромисс при проектировании компонентов, которые должны выдерживать внезапные ударные нагрузки, таких как кованые поворотные кулаки подвески и вилки трансмиссии.

Хромомолибденовая сталь в Стальная ковка Процесс

Ковка стали — это процесс придания формы нагретому металлу под действием сжимающей силы — с помощью молотка, пресса или валковой ковки — для производства деталей с измельченным потоком зерен, повторяющих контуры детали. Хроммолибден является одним из предпочтительных сплавов для этого процесса, и на это есть определенные технические причины.

Ковка хромомолибденовых марок

Хроммолибденовые марки 4130 и 4140 обладают превосходной ковкостью при работе в диапазоне 1150–1230 ° C (2100–2250 ° F) . Сплав остается достаточно пластичным, чтобы заполнять полости матрицы без растрескивания, однако его прочность при температуре ковки достаточна, чтобы обеспечить точный контроль течения материала. Марка 4340, содержащая дополнительный никель, немного более требовательна, но является стандартным выбором для поковок большого сечения, где глубокая прокаливаемость имеет первостепенное значение.

Молибден во всех этих марках подавляет рост зерна во время высокотемпературной выдержки перед ковкой. В простой углеродистой стали выдержка при температуре 1200°C в течение длительного периода времени приводит к укрупнению аустенитных зерен, что ослабляет конечную деталь. Молибден существенно замедляет этот рост, предоставляя ковочным цехам более широкие технологические окна и более стабильные результаты металлургии при больших партиях продукции.

Поток зерна и структурная целостность

Одним из наиболее важных преимуществ процесса ковки стали по сравнению с литьем или обработкой прутка является создание непрерывного потока зерен, повторяющего геометрию детали. Например, в кованом шатуне поток зерен непрерывно обтекает проушину и хвостовик шатуна, тогда как обработанная деталь, вырезанная из прутка, разрывает эти линии зерен. Сочетание прочности и пластичности хромомолибдена позволяет ему сильно деформироваться во время ковки в закрытых штампах без образования трещин, что позволяет добиться высокооптимизированной структуры потока зерна в деталях со сложной геометрией, таких как коленчатые валы, поворотные кулаки и диски турбин.

Термическая обработка после ковки

После ковки хромомолибденовые детали обычно нормализуются (охлаждаются на воздухе до температуры ~870°C), чтобы снять напряжения при ковке и создать однородную микроструктуру перед любой механической обработкой. Окончательные механические свойства затем устанавливаются с помощью циклов закалки и отпуска, адаптированных к конкретной марке и требуемому профилю свойств. Глубокая прокаливаемость, которую обеспечивает хром, означает, что даже поковки толстого сечения — до Диаметр 75 мм (3 дюйма) или более для 4140 — возможность закалки равномерно по сечению, а не только на поверхности. Это невозможно с простыми углеродистыми сталями, которые становятся мягкими в сердцевине изделий толщиной более 25 мм.

Холодная ковка хромомолибдена

Некоторые компоненты из хромомолибдена — особенно крепежные детали, небольшие прецизионные валы и гидравлические фитинги — производятся методом холодной ковки (холодная высадка или холодная экструзия) при комнатной температуре или слегка повышенных температурах ниже точки рекристаллизации. Холодная ковка упрочняет сталь, а деформационное упрочнение хромомолибдена означает, что готовая деталь может достичь предела прочности на разрыв значительно выше 1000 МПа без какой-либо дополнительной термообработки. Это делает холоднокованые хромомолибденовые крепежные детали привлекательными для применения в аэрокосмической и автомобильной промышленности, где важна как экономия прочности, так и веса.

Отрасли промышленности, которые зависят от хромомолибденовой стали

Хромомолибденовая сталь используется в удивительно широком спектре отраслей промышленности. Его универсальность обусловлена ​​тем, что его можно настроить — посредством выбора сплава, термообработки и процесса формовки — для удовлетворения самых разных комбинаций требований к прочности, ударной вязкости и весу.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Листы и трубы марки 4130 являются стандартом в конструкции фюзеляжа самолетов с 1930-х годов. Например, в каркасе фюзеляжа Piper Cherokee используется стальная труба 4130. Стойки шасси, которые должны воспринимать огромные динамические нагрузки при приземлении, обычно изготавливаются из хромомолибденовой стали 4340, поскольку ее сочетание высокой прочности и ударной вязкости выдерживает повторяющиеся циклы ударов в течение всего срока службы самолета. В спецификациях вооруженных сил США MIL-S-6758 и MIL-S-8503 указаны номера 4130 и 4340 для ковки конструкционных сталей.

Автомобильная промышленность и автоспорт

Правила NASCAR, IndyCar и Формулы 1 требуют конструкции каркаса безопасности из хромомолибдена в большинстве категорий, поскольку его характеристики поглощения энергии превосходят характеристики мягкой стали при эквивалентном весе трубы. Помимо каркасов безопасности, хромомолибден доминирует в области штамповки высокопроизводительной стали в автомобилестроении: кованые коленчатые валы, шатуны, трансмиссионные шестерни, кольцевые шестерни дифференциала и приводные валы почти всегда изготавливаются из стали 4140 или 4340 в высокопроизводительных приложениях. Кованый коленчатый вал 4340 в высокооборотном двигателе выдерживает изгибающие усталостные нагрузки более 800 МПа при миллионах циклов — то, чего не может достичь эквивалент чугуна или мягкой стали.

Нефть и газ

Инструменты для скважинного бурения — утяжеленные бурильные трубы, стабилизаторы, переводники — являются одними из самых требовательных применений ковки стали в мире. Эти компоненты непрерывно вращаются на глубине под действием комбинированных изгибающих, скручивающих и осевых нагрузок, часто при повышенных температурах и в агрессивных средах. AISI 4145H (вариант 4140 с контролируемой прокаливаемостью) является стандартом нефтяной промышленности для утяжеленных бурильных труб именно из-за его предсказуемого поведения при сквозной закалке, прочности при низких и повышенных температурах и устойчивости к водородному растрескиванию. Одна поковка удлинителя может весить более 3000 кг и должен подвергаться ультразвуковому контролю для подтверждения однородной микроструктуры по всему поперечному сечению.

Велосипеды и транспортные средства, приводимые в движение человеком

В высококачественных стальных велосипедных рамах используются хромомолибденовые трубки 4130, по крайней мере, с 1970-х годов. Этот сплав позволяет производителям рам тянуть тонкостенные трубы — в некоторых туристических и дорожных рамах используются трубы со стенками толщиной всего 0,6 мм в центре трубы — которые могут треснуть во время волочения, если они сделаны из простой углеродистой стали. В результате получается рама, которая может весить менее 1,5 кг, обеспечивая при этом такие характеристики амортизации дороги, которые не могут повторить титан и алюминий. Производители нестандартных рам продолжают использовать хромомолибден 4130 с двойным баттингом именно потому, что его свариваемость и небольшая эластичность обеспечивают качество езды, которое многие велосипедисты считают превосходящим более жесткие материалы.

Тяжелое оборудование и сельское хозяйство

Кованые хромомолибденовые компоненты используются во всей сельскохозяйственной и строительной технике: оси тракторов, стрелы погрузчиков, пальцы ковша экскаваторов и штоки гидроцилиндров. В этих случаях выбор обусловлен необходимостью выдерживать ударные нагрузки от ударов по подземным камням или твердой земле. Например, кованый шарнирный палец стрелы погрузчика 4140 может выдерживать энергию удара, которая может деформировать или сломать палец из мягкой стали эквивалентного размера, сокращая время простоя машины на полях, где замена является дорогостоящей и медленной.

Сварка хромомолибденовой стали — что нужно знать

Хроммолибден поддается сварке методами TIG (GTAW), MIG (GMAW) и приклеиванием (SMAW), но требует большего ухода, чем мягкая сталь. Более высокий углеродный эквивалент означает, что он подвержен водородному растрескиванию (холодному растрескиванию), если в зоне термического влияния присутствует влага или если сварной шов охлаждается слишком быстро.

Требования к предварительному нагреву

Для трубок 4130 с толщиной стенки менее 3 мм предварительный нагрев часто не является обязательным при сварке TIG с присадкой ER80S-D2 или ER70S-2. Для 4140 или любого хромомолибденового сечения толщиной более 6 мм: предварительный нагрев до 175–260 °С (350–500 °F) это стандартная практика. Предварительный нагрев замедляет скорость охлаждения в диапазоне мартенситного превращения, снижая остаточное напряжение и риск растрескивания ЗТВ. Невыполнение предварительного нагрева сварных швов толстого сечения 4140 является одной из наиболее частых причин замедленного растрескивания при изготовлении штамповки стали.

Выбор присадочного металла

Для большинства конструкционных применений, где послесварочная термообработка (PWHT) не проводится, стандартной рекомендацией является проволока TIG ER70S-2, поскольку ее более низкая прочность снижает остаточное напряжение в сварном соединении. Там, где сварной шов должен соответствовать прочности основного металла (например, в сборках поковок из выдерживающей давление стали), используется проволока ER80S-D2 или даже ER100S-1, всегда в сочетании с предварительным нагревом и термообработкой. Широко используемые нормы конструкционной сварки AWS D1.1 и раздел IX ASME содержат подробные рекомендации по аттестации процедур для сварных соединений 4130 и 4140.

Послесварочная термообработка

PWHT для сварных деталей из хромомолибдена обычно включает в себя снятие напряжений при 595–650 ° C (1100–1200 ° F) в течение одного часа на 25 мм толщины сечения. Это снижает остаточные растягивающие напряжения, отпускает твердый мартенсит, образующийся в зоне термического влияния, и повышает ударную вязкость. Для компонентов, которые впоследствии будут подвергнуты термообработке до полной прочности (например, ковано-сварных сборок), наиболее надежным подходом является полный цикл нормализации, закалки и отпуска после сварки.

Хромомолибденовая сталь против других сталей: где она выигрывает, а где нет

Хроммолибден не является правильным выбором для каждого применения. Понимание того, как он соотносится с альтернативами, помогает принять более обоснованные решения по выбору материала.

Таблица подчеркивает доминирующее положение хромомолибдена в треугольнике «прочность-свариваемость-ковуемость». В термически обработанном состоянии она прочнее мягкой стали в два или более раз, но при этом пригодна для сварки и ковки — качества, на которые не могут претендовать инструментальные стали и многие высоколегированные марки. Его слабость – устойчивость к коррозии; Хромолибден должен быть окрашен, покрыт гальваническим покрытием или иным образом защищен при эксплуатации на открытом воздухе или во влажных условиях эксплуатации. В условиях агрессивной коррозии, марки нержавеющей стали или альтернативные варианты с покрытием являются правильным выбором, несмотря на их высокую стоимость.

Процессы термообработки хромомолибденовой стали

Термическая обработка – это то, что раскрывает весь потенциал хромомолибденовых сплавов. Одна и та же заготовка, доставленная со стана, в зависимости от примененной к ней термической обработки может стать мягкой, легко обрабатываемой заготовкой или сверхвысокопрочным элементом конструкции.

Отжиг

Полный отжиг включает нагрев примерно до 855–870 ° C, выдержку до полной аустенизации, а затем медленное охлаждение в печи. В результате получается мягкая, полностью перлитная микроструктура с твердостью около 170–200 HB, идеальная для обработки сложных деталей перед окончательной термообработкой. Стальные заготовки для ковки обычно поставляются в таком состоянии, чтобы обеспечить возможность окончательной обработки резьбы, отверстий и пазов перед окончательным циклом закалки и отпуска.

Нормализация

Нормализация (нагрев до ~870°C, затем охлаждение на воздухе) дает более мелкий и однородный перлит, чем отжиг. Это стандартное состояние для кованого хромомолибденового стержня при поставке, поскольку оно обеспечивает постоянные, предсказуемые свойства по всему сечению без затрат времени и энергии на контролируемое охлаждение печи. Нормализованное значение 4140 обычно показывает Твердость 229 HB и прочность на разрыв 655 МПа. , что достаточно для многих структурных применений без дальнейшей обработки.

Закалка и отпуск

Цикл Q&T — это наиболее эффективная термообработка хромомолибдена. Сталь аустенитируют при температуре 845–870°С, закаливают в масле или полимере с образованием мартенсита, затем отпускают в диапазоне 175–650°С для корректировки баланса прочности и вязкости. Более низкие температуры отпуска дают более высокую прочность и твердость за счет ударной вязкости; более высокие температуры позволяют получить более прочные и пластичные детали с более низким пределом текучести. Большинство технических спецификаций для кованых хромомолибденовых деталей ориентированы на микроструктуру отпущенного мартенсита с 28–36 HRС для шестерен и валов или 38–44 HRC для износостойких изделий, таких как штампы и корпуса инструментов.

Упрочнение корпуса

Хромолибденовые марки с более низким содержанием углерода, в частности 4118 и 8620 (никель-хромолибденовая марка), используются для цементации, когда поверхность обогащена углеродом на глубину 0,5–1,5 мм. Твердость цементированного корпуса может достигать 58–62 HRC, что обеспечивает исключительную износостойкость, а прочный хромомолибденовый сердечник поглощает ударные нагрузки. Зубья шестерни, изготовленные с помощью этого процесса, сочетают в себе твердость поверхности, достаточную для устойчивости к точечной коррозии и истиранию, с достаточно прочным сердечником, чтобы противостоять усталости корня зуба при изгибе — сочетание, которое определяет современную автомобильную трансмиссию.

Индукционная закалка

Индукционная закалка избирательно нагревает только поверхностный слой хромолибденовой детали с помощью электромагнитной катушки, а затем сразу же закаливает. В результате получается твердая поверхность (обычно 50–58 HRC для 4140) с прочной сердцевиной, сохраняющей нормализованную или Q&T микроструктуру. Это стандартная обработка хромомолибденовых валов, шеек коленчатого вала и кулачков распределительного вала, где отверстие или поверхность шейки должны быть твердыми, но тело вала должно оставаться достаточно прочным, чтобы передавать крутящий момент без разрушения.

Обработка поверхности и защита от коррозии

Хромомолибденовая сталь содержит всего около 1% хрома — что намного ниже минимума в 11%, необходимого для обеспечения нержавеющих свойств — поэтому она легко подвергается коррозии, если ее оставить без защиты. Для большинства структурных применений стандартными являются следующие виды обработки поверхности:

• Цинк-фосфатная грунтовка, эпоксидное верхнее покрытие: Стандарт для автомобильных шасси и кованых компонентов подвески. Обеспечивает превосходную адгезию и умеренную коррозионную стойкость при низкой стоимости.
• Черный оксид: Легкая защита от коррозии, подходящая для механических компонентов, находящихся внутри помещений. Добавляет минимальное изменение размеров (менее 0,001 мм), что важно для прецизионных кованых деталей с жесткими допусками.
• Твердое хромирование: Используется на гидравлических штоках и изнашиваемых поверхностях. Толщина хрома 0,05–0,25 мм обеспечивает как коррозионную стойкость, так и твердую поверхность скольжения с твердостью выше 70 HRC-эквивалента.
• Химический никель: Равномерное покрытие независимо от геометрии — идеально подходит для сложных кованых корпусов клапанов и фитингов, где необходимо соблюдать размеры отверстий и резьбы.
• Кадмиевое покрытие (аэрокосмическая отрасль): До сих пор используется во многих отраслях военной и аэрокосмической промышленности благодаря своей надежной защите и превосходной совместимости с алюминиевыми конструкциями. Ограничено в гражданском применении из-за экологических норм.

Для скважинных инструментов для нефтегазовой отрасли, где покрытия быстро стираются, на контактные поверхности наносятся коррозионностойкие накладки, такие как карбид вольфрама HVOF или химический никель-фосфор, в то время как хромомолибденовый корпус защищается только при хранении и транспортировке.

Эффективная обработка хромомолибденовой стали

Хроммолибден в отожженном состоянии хорошо обрабатывается стандартными инструментами из быстрорежущей стали или твердосплавными сплавами. В закаленном или нормализованном состоянии умеренно требователен. Ключевые параметры обработки для станка 4140 в нормализованном состоянии (229 HB) твердосплавным инструментом составляют приблизительно:

• Скорость поворота: 200–250 м/мин (660–820 футов/мин)
• Скорость подачи: 0,2–0,4 мм/об при черновой обработке.
• Глубина резания: 2–5 мм для черновых проходов.
• СОЖ: рекомендуется охлаждать заливкой сернистой или хлорированной смазочно-охлаждающей жидкостью, чтобы уменьшить наросты на кромке пластины.

Для закалки хромомолибдена с твердостью выше 45 HRC требуются CBN (кубический нитрид бора) или керамические пластины для токарной обработки. Твердое точение валов с индукционной закалкой вместо круглого шлифования в настоящее время является обычной практикой на крупносерийных производственных линиях штамповки и чистовой обработки, что позволяет значительно сэкономить время цикла, когда допуски в диапазоне IT6–IT7 являются приемлемыми.

Сверление глубоких отверстий в сплаве 4140 — обычное для масляных каналов в коленчатых валах и рулевых рейках — выполняется цельными твердосплавными или кобальтовыми сверлами из быстрорежущей стали с пониженной скоростью подачи (приблизительно 60% от тех, которые используются для обработки мягкой стали), чтобы обеспечить эвакуацию стружки и предотвратить наклеп в стенке отверстия.

Выбор хромомолибденовой стали: стандарты и поиск поставщиков

При выборе хромомолибдена для инженерных применений чаще всего ссылаются на следующие стандарты:

• АСТМ А29/А29М: Общие требования к стальным пруткам — охватывают горячекатаные и холоднокатаные марки 4130, 4140, 4150, 4340 в виде прутка.
• АСТМ А519: Бесшовные механические трубки — основная спецификация для трубок 4130, вытянутых с оправкой (DOM), используемых в велосипедных рамах и конструкциях самолетов.
• АСТМ А322: Стальные стержни, сплавы, стандартные марки — ссылки на все марки 41xx и 43xx с требованиями к составу.
• АМС 6350 / АМС 6370: Спецификации материалов SAE для аэрокосмической отрасли для 4130 и 4140 — используются, когда требуется отслеживание в аэрокосмической отрасли.
• ИСО 683-2: Международный стандарт, охватывающий термообрабатываемые легированные стали, включая марки Cr-Mo, эквивалентные 4130/4140.
• DIN 42CrMo4/EN 1.7225: Европейские эквиваленты 4140, широко используемые в европейских цепочках поставок стальной штамповки для автомобильных и промышленных компонентов.

При покупке для критически важных применений — особенно в ковке стали, сосудах под давлением или в аэрокосмической отрасли — всегда запрашивайте протокол испытаний мельницы (MTR) сертификация химического состава и механических свойств. Поддельная или неправильно идентифицированная легированная сталь является документально подтвержденной проблемой в глобальных цепочках поставок, а MTR от аккредитованного завода является минимальной гарантией получения заказанного товара.

Новые возможности использования и перспективы на будущее

Хромомолибденовая сталь не является материалом прошлого. Некоторые новые области применения расширяют его использование, особенно там, где сочетание преимуществ процесса ковки стали и высокого соотношения прочности к весу пересекается с новыми инженерными задачами.

Хранение водорода и сосуды под давлением

По мере развития технологии водородных топливных элементов Хромолиды 4130 и 4140 являются кандидатами на использование. для емкостей хранения водорода высокого давления, работающих при 35–70 МПа. Сочетание их высокой прочности (обеспечивающей тонкие стенки), свариваемости (при изготовлении) и ударной вязкости (усталости при циклическом давлении) выгодно отличает их от более дорогих титановых сплавов, хотя стойкость к водородному охрупчиванию требует тщательного выбора сплава и термической обработки, обычно ориентируясь на предел текучести ниже 690 МПа, чтобы оставаться в пределах пороговых значений совместимости с водородом, определенных ASME B31.12.

Компоненты трансмиссии электромобиля

Переход на электромобили не снизил спрос на компоненты из высокопрочной кованой стали — он изменил профиль нагрузки. Электродвигатели мгновенно обеспечивают максимальный крутящий момент с нуля, создавая ударные нагрузки на компоненты коробки передач, которые превосходят нагрузки обычных трансмиссий внутреннего сгорания. Кованые хромомолибденовые шестерни и валы с их улучшенной зернистостью и способностью к глубокой закалке хорошо подходят для этого профиля спроса. Несколько крупных поставщиков автомобилей первого уровня сообщили о повышенных характеристиках хромомолибдена 4340 в односкоростных редукторах электромобилей по сравнению с многоскоростными трансмиссиями, которые они заменяют в автомобилях аналогичного класса мощности.

Гибридные процессы аддитивного производства

Аддитивное производство методом направленного осаждения энергии (DED) с использованием хроммолибденовой проволоки 4130 и 4140 или порошкового сырья активно разрабатывается для ремонта дорогостоящих кованых компонентов, особенно в инструментах для аэрокосмической и нефтяной промышленности. Возможность наносить материал точно на место износа или повреждения, а затем подвергать механической обработке до окончательного размера и локальной термообработке продлевает срок службы дорогих кованых деталей, которые в противном случае были бы отправлены в металлолом. Исследовательские группы в нескольких университетах продемонстрировали, что слои 4140, нанесенные методом DED, могут достичь механических свойств в пределах 10–15% кованой заготовки после соответствующей термической обработки.