Seleção de aço 40Cr vs 42CrMo

Comece com a secção determinante e o modo de falha

Uma comparação de compras deve começar com o componente acabado e não com a lista de classes do fornecedor. Registre a secção máxima efetiva que deve responder ao tratamento térmico, o menor diâmetro crítico de fadiga, transições e rasgos de chaveta, raízes de rosca ou estrias, comprimento não suportado, torque ou espectro de flexão, temperatura de impacto, interface de desgaste e se a barra será forjada antes do tratamento térmico final. O maior diâmetro adquirido nem sempre é a secção determinante: um eixo escalonado pode ter uma grande secção de tratamento térmico, mas falhar em um filete menor, enquanto uma peça bruta de engrenagem pode ser dominada pela fadiga da raiz do dente e pelo suporte do núcleo.

O 40Cr costuma ser comercialmente atraente quando uma secção moderada e uma rota de têmpera e revenimento estabelecida atendem aos requisitos de trefilação sem riscos excessivos do processo. Isso não é o mesmo que dizer que 40Cr é adequado para todos os eixos gerais. O 42CrMo normalmente é revisado quando o comprador precisa de uma margem de temperabilidade mais forte, maior resistência norma da amostra de referência ou mais confiança na resposta de secções maiores. Ainda é possível fabricar uma peça de 42CrMo de baixa qualidade através de austenitização inadequada, têmpera retardada, variação excessiva de revenido, descarbonetação, danos por retificação ou um projeto de entalhe desfavorável.

Escreva um critério de decisão de uma frase antes de solicitar preços: por exemplo, 'selecione a rota aprovada menos complexa que atenda às propriedades de desenho na posição de amostragem declarada após o tratamento térmico final'. Isso evita que a comparação de cotações se transforme em uma abreviatura de conteúdo de liga e torna uma oferta alternativa auditável. Se a autoridade de projeto não tiver definido resistência, tenacidade, distribuição de dureza ou aceitação de inspeção, a aquisição deverá retornar essa lacuna em vez de solicitar a uma siderurgia que infira a aptidão para o serviço.

Fontes:[1]

Compare as faixas GB/T 3077 com base em testes reais

A tabela abaixo é uma comparação do comprador entre as faixas de análise de fundição e os valores de referência norma da amostra tratada termicamente para GB/T 3077-2015. Os números mecânicos são úteis para compreender as diferentes rotas de nivelamento, mas não são uma promessa incondicional para uma barra de diâmetro total. A provete normalizado, o tratamento térmico laboratorial prescrito, as disposições de amostragem, a condição do produto e qualquer acordo específico do pedido controlam como a conformidade é estabelecida. Um certificado de laminador mostrando apenas a química, portanto, não demonstra a condição mecânica de uma barra de produção temperada e revenida.

A faixa de molibdênio é a diferença de composição mais óbvia, mas a aquisição não deve convertê-la em uma melhoria percentual fixa. A química da colada dentro das faixas permitidas, a microestrutura anterior, a secção real, a carga do forno, a transferência de têmpera, a agitação, a temperatura de têmpera e o tempo influenciam o resultado. Se um fornecedor propor 42CrMo4 ou SAE 4140 em vez de 42CrMo, seus documentos químicos ISO ou SAE serão rotas de controlo separadas; uma referência cruzada familiar não substitui silenciosamente o GB/T 3077.

Os valores são condensados ​​das normas nomeadas e devem ser verificados em relação à edição controladora licenciada do comprador, forma do produto, regras de amostragem e condições de entrega. Somente os termos de pedido aceitos definem os requisitos para um fornecimento específico.

Fontes:[1][2][4]

Fontes:[1][2][4]

Transforme o risco do tamanho da secção em um plano de evidências de tratamento térmico

A temperabilidade é a capacidade de desenvolver dureza com profundidade sob uma condição de resfriamento determinada; não é a leitura da dureza superficial em si. O método ISO 642 Jominy mede a resposta ao longo de uma amostra padronizada e temperada, e a norma atual também permite uma rota de cálculo acordada dentro de um campo de aplicação definido. Nenhuma das rotas garante diretamente o núcleo do eixo do comprador. Para uma peça de alta consequência ou de secção grande, use as condições exigidas do núcleo e da superfície do projeto para decidir se o pedido precisa de uma faixa de temperabilidade, um cupom de prolongamento sacrificial, uma peça de qualificação tratada termicamente separadamente, um anel de teste de produção ou testes realizados em um local acordado no produto fornecido.

Compare fornecedores em toda a rota térmica. Pergunte onde as barras são tratadas termicamente, a carga máxima do forno e o espaçamento das barras para o lote proposto, como o tempo na temperatura é controlado, o atraso de transferência esperado, o tipo e a temperatura do agente de têmpera, o controlo de agitação, a rota de revenido, a sequência de endireitamento e se a sobremetal de maquinagem removerá o material descarbonetado. Estas são questões de revisão de processos, não parâmetros para prescrever cegamente. O fornecedor deve confirmar uma rota capaz em relação aos requisitos de resultados aceitos e registrar qualquer qualificação de processo específica do pedido exigida pelo comprador.

A evidência sensível à secção torna-se mais importante à medida que o diâmetro aumenta ou à medida que o desenho estreita a janela de resistência-tenacidade permitida. Uma única dureza superficial pode ocultar um núcleo macio, e uma amostra de tração axial pode perder a variação circunferencial. Por outro lado, exigir testes extensivos em um eixo pequeno e de baixa consequência pode aumentar o custo sem alterar a decisão. Vincule cada teste a um risco de falha e a uma regra de disposição: qual resultado é aprovado, o que aciona o novo teste e quem pode aprovar um desvio.

Fontes:[1][3]

Avalie as consequências do processamento e da inspeção, não apenas da liga

A tonelada cotada mais barata pode se tornar uma rota cara se chegar nas condições erradas ou consumir tempo excessivo de maquinagem e qualificação. Compare o tamanho da barra oferecido com o envelope acabado e a margem, porque o stock extra aumenta o custo do material, a massa de resfriamento, o tempo de torneamento e o desperdício. Confirme se a oferta é laminada a quente, forjada, normalizada, recozida, temperada e revenida, descascada ou maquinada em desbaste. Uma cotação QT deve indicar onde se aplicam as propriedades mecânicas exigidas e se o endireitamento ocorre antes ou depois do revenido final; uma cotação de maquinagem deve indicar o tamanho da inspeção e quais defeitos de superfície a tolerância pretende remover.

O 40Cr pode fornecer o melhor resultado de aquisição quando o projeto o aceita e um processo estável atende aos requisitos com menos cargas de liga e tratamento térmico. O 42CrMo pode reduzir o risco técnico quando a secção especificada e a janela de propriedade excedem a rota demonstrada do 40Cr. Nenhuma das conclusões deve basear-se apenas no preço nominal da qualidade. Avalie a perda de rendimento, a quantidade mínima de pedido, o tamanho do lote de tratamento térmico, os cupons de teste, a perda de testes destrutivos, o novo endireitamento, a preparação da superfície, a acessibilidade do UT, a revisão do certificado e o custo de um lote de qualificação rejeitado ou atrasado.

O escopo da inspeção deve seguir as consequências. A química e a identificação da colada são controlos básicos. Adicione tração, impacto, dureza transversal, tamanho de grão, descarbonetação, macroestrutura ou limpeza somente quando o desenho, a especificação governante, a falha anterior ou o plano de qualificação lhes derem uma função de decisão. O teste ultrassônico precisa de seu próprio método, cobertura, base de calibração/referência, critérios de aceitação, estágio de teste, qualificação de pessoal e requisitos de relatórios; 'UT aprovado' não é uma especificação de aceitação. Preserve a rastreabilidade da colada até a barra através do corte se os resultados dos testes precisarem seguir as peças brutas individuais.

Fontes:[1][2]

Escreva uma RFQ que torne ambas as rotas comparáveis

Peça ao fornecedor para cotar a rota necessária e identificar cada desvio em uma coluna separada. Se alternativas forem permitidas, exija duas ofertas tecnicamente completas em vez de uma substituição sem rótulo: uma para o tipo de desenho e outra para a rota proposta, cada uma com ediçãa norma, tamanho de produção, condição de entrega, propriedade e base de amostragem, certificado, inspeção, quantidade e impacto comercial. A autoridade de engenharia – e não o sistema de compras ou a tabela de referência cruzada do fornecedor – deve aprovar a alternativa antes da aceitação do pedido.

A linha trabalhada abaixo é intencionalmente específica sobre o que é conhecido e explícita sobre o que permanece controlado pelo comprador. Substitua o exemplo de diâmetro, comprimento, quantidade, valores de teste e critérios UT pelo desenho real e pelos documentos regulamentares. Não copie seus requisitos numéricos em outro componente apenas porque a classe é semelhante. A expressão «ou equivalente» foi excluída porque não fornece nenhuma regra de decisão; um fornecedor pode propor uma alternativa apenas através do processo de desvio declarado.

Na comparação de ofertas, reconcilie a oferta com o item de linha da RFQ por item. Registre se os valores mecânicos se aplicam a uma amostra de referência norma, à barra entregue, a uma amostra tratada termicamente separadamente ou a um local de teste na secção acabada. Resolva contradições antes do pedido de compra, incluindo quaisquer termos norma do fornecedor que redefinam tolerâncias ou inspeção. Somente os termos de pedido aceitos definem os requisitos para um fornecimento específico.

Item: Barra redonda de liga de aço para eixo de transmissão escalonado Classe necessária: 42CrMo norma e edição: GB/T 3077-2015 Tamanho e quantidade: Ø120 mm × 6.000 mm, 18 barras; desenho acabado e revisão em anexo Condição de entrega: Temperado e revenido; sequência de endireitamento e têmpera final a ser declarada Requisitos mecânicos: Por desenho no local de amostragem indicado; fornecedor deve distinguir os resultados da barra de produção dos dados da amostra de referência Inspeção: Análise da colada; amostragem de tração/impacto acordada; dimensões e superfície; UT apenas para requisitos de método, cobertura, aceitação e relatório anexados Certificado: EN 10204 tipo 3.1 ou documento equivalente aprovado pelo comprador, com rastreabilidade da colada à barra e resultados reais Alternativas: 40Cr pode ser cotado apenas como uma oferta de desvio separada; nenhuma substituição sem aprovação por escrito do comprador Embalagem/marcação: Classe, colada, número da barra, tamanho e item do pedido retido durante o envio Destino: [city, country and delivery term]

Fontes:[1][3]