钢的主要用途示意图
示意图(钢的主要用途)

300M

ISO P(钢)

添加硅、钒的镍铬钼钢(4340 的改良钢,低合金超高强度钢)。编号为 UNS K44220。相关标准为 AMS 6417(C 0.38–0.43)、AMS 6419(C 0.40–0.45)、AMS 6257(C 0.40–0.44,正火回火)。

🌐JIS 及国外对应牌号

“相近”是指化学成分或力学性能并不完全相同的材料。替换使用时,请核对各标准中的规定值。

标准牌号编号关系可信度
行业通称(也称 4340M、SAE 4340M。成分由 AMS 6417、6419、6257 规定)300MUNS K44220―
JIS——一手资料中未能确认
EN——一手资料中未能确认
GB——一手资料中未能确认
各对应牌号的差异(资料记载)
  • JIS :京瓷、三菱综合材料的对照表中没有 300M 这一行,也未找到给出 JIS 对应牌号的一手资料
  • EN :未找到给出 EN 对应牌号的一手资料。Liberty 的口袋手册列出了 LAT 1.9042、IGQ 41-11、ZFNL 9207 等航空公司、机体制造商标准作为相关标准,但并非 EN 编号
  • GB :一手资料中未能确认

📄相关标准(AMS、ASTM 等)

订单和图纸中会指定的标准。AMS 是 SAE 的航空航天材料标准,按产品形态(棒材、板材、锻件)、熔炼方法和热处理分别编号。标准正文需付费,因此这里只列出在标准组织公开页面上确认过的标题和适用范围。

标准内容可信度
AMS 6417棒材、锻件、管材。真空电弧重熔(VAR)。C 0.38–0.43(页面上查看的是 AMS6417J;AMS6417L 显示为制定中(WIP))Steel, Bars, Forgings, and Tubing, 1.6Si - 0.82Cr - 1.8Ni - 0.40Mo - 0.08V (0.38 - 0.43C), Consumable Electrode Vacuum Remelted多份资料一致[7][8]
AMS 6419棒材、锻件、管材。VAR。C 0.40–0.45(页面上查看的是 AMS6419K)Steel, Bars, Forgings, and Tubing, 1.6Si - 0.82Cr - 1.8Ni - 0.40Mo - 0.08V (0.40 - 0.45C), Consumable Electrode Vacuum Remelted多份资料一致[3]
AMS 6257棒材、锻件、管材。VAR,正火回火状态。C 0.40–0.44(页面上查看的是 AMS6257A)。Latrobe 注明其为“MIL-S-8844 Class 3 的后继标准”Steel Bars, Forgings, and Tubing 1.6Si - 0.82Cr - 1.8Ni - 0.40Mo - 0.08V (0.40 - 0.44C) Consumable Electrode Vacuum Remelted Normalized and Tempered多份资料一致[10][12]
MIL-S-8844D1987 年版。多重真空熔炼的低合金钢,用于 260ksi(1795MPa)以上的棒材、锻造用坯料、管材。Class 1 为 4340,Class 2 为 300M。已废止,由 AMS 6414、AMS 6257 取代(EverySpec 的说明)Steel Bar, Reforging Stock, and Mechanical Tubing, Low Alloy, Premium Quality单一资料·仅供参考[2]

ASTM 标准一览见 ASTM 标准速查表。

✈在航空器上的主要用途(资料记载)

⚗化学成分(质量分数 %)

各标准的范围不同,因此按标准分列显示(颜色较深的数字表示多份资料一致,颜色较浅的数字表示仅有一份资料)。

元素标准 ①标准 ②标准 ③标准 ④
C0.38 〜 0.43[7][8]0.40 〜 0.45[3][2]0.40 〜 0.44[9][10]—
Mn———0.65 〜 0.90[2]
P———≤0.01[2]
S———≤0.01[2]
Si———1.45 〜 1.80[2]
Ni———1.65 〜 2.00[2]
Cr———0.70 〜 0.95[2]
Mo———0.35 〜 0.50[2]
V———0.05 〜 0.10[2]
Cu———≤0.35[2]
  1. 标准 ① AMS 6417(标准标题中的碳含量范围。AMS6417J、6417L 的标题)
  2. 标准 ② AMS 6419(AMS6419K 的标题)。MIL-S-8844D Class 2(300M)同样为 0.40–0.45
  3. 标准 ③ AMS 6257(标准标题中的碳含量范围)
  4. 标准 ④ MIL-S-8844D Class 2(300M。已废止,后继为 AMS 6257)

⚖密度

7.84 g/cm³

多份资料一致[12][11]

Latrobe(现 Carpenter)为 0.283 lb/in³(7.84 g/cm³)。MIL-HDBK-5J 的低合金钢表(含 300M)同为 0.283 lb/in³(换算 7.83)

用此材料计算重量 →

💪力学性能

“参考值”并非标准的规定值,而是厂商资料等中记载的数值。

状态抗拉强度 MPa屈服强度 MPa伸长率 %硬度数值类型
淬火回火。棒材、锻件、管材,C 0.42 系(AMS 6419、AMS 6257)。油淬可完全淬透的最大直径 5.00in≥1931(280ksi)≥1586(230ksi)≥7(L 向)—设计值(MIL-HDBK-5J,S 基准)
单一资料·仅供参考[11]
淬火回火。棒材、锻件、管材,C 0.40 系(AMS 6417)≥1862(270ksi)≥1517(220ksi)≥8(L 向)—设计值(MIL-HDBK-5J,S 基准)
单一资料·仅供参考[11]
正火 927℃→淬火 871℃ 油冷→回火 302℃(575°F)。12–28in 的大截面材料,横向(试样 0.252in、0.505in)1972–1986(286–288ksi)1655–1689(240–245ksi)8.5〜11—典型值(厂商:Latrobe/现 Carpenter 的 VAR 材料数据表)。该资料将 ASTM E399 平面应变断裂韧性 KIc 的典型值记为 60–70ksi√in(66–77MPa√m)
单一资料·仅供参考[12]
正火回火(约 1200°F/649℃ 回火)。为改善切削加工性而采用的状态———HBW 241-285(典型值)典型值(厂商:Latrobe/现 Carpenter)
单一资料·仅供参考[12]

📊图示

化学成分的标准范围(质量分数 %)

012%刻度Mn0.65 〜 0.90Si1.45 〜 1.80Ni1.65 〜 2.00Cr0.70 〜 0.95Mo0.35 〜 0.50Cu≤0.3500.050.1%刻度P≤0.01S≤0.01V0.05 〜 0.10范围(下限–上限)仅有上限(从 0 起)仅有下限(以上)
各元素的含量相差悬殊,因此分成刻度不同的几段(每段上方的数字为刻度,请勿跨段比较条形的长度)。 所绘标准:表中标准 ④(MIL-S-8844D Class 2(300M。已废止,后继为 AMS 6257))。C 仅出现在其他标准的列中,因此未画入此图。

抗拉强度在全部 62 种材料中处于什么位置

0500100015002000PE-UHMW:19 MPaPTFE:32.4 MPaPP:34 MPaPOM(共聚物)。板棒材厂商标为 POM-C:66–67 MPaPC:69 MPaPOM(均聚物)。板棒材厂商标为 POM-H:78–79 MPaPMMA:80 MPaPA6(浇铸型,MC 尼龙):88 MPaPA66:90 MPaPL-PEM(纸基)/PL-FLE(布基、细布):100–150 MPaPEEK(未填充):115–116 MPaFC250:≥250 MPaA5052:262 MPaC1100:≥275 MPaA6061:平均 324.9 MPaA2618:390–430 MPaSS400:400-510 MPaA2017:427 MPaFCD450-10:≥450 MPaC3604:460 MPaA2219:469 MPaA2014:483 MPaC2801:483 MPa纯钛 Grade 2:485 MPaA2024:496 MPaAlloy 400:517–620 MPaA7475:≥517 MPaSUS303:≥520 MPaSUS304:≥520 MPaSUS316:≥520 MPaA7050:≥531 MPaAlloy 600:550–690 MPaA7075:590 MPaS45C:≥690 MPaC95400:724 MPaS50C:≥740 MPaSUS420J2:≥740 MPaC17510:760–970 MPaUNS N06002:793 MPaC63000:814 MPaAlloy 625:827–1034 MPaTi-3Al-2.5V:≥862 MPaSCM435:≥930 MPaA286:≥965 MPaSCM440:≥980 MPaTi-6Al-2Sn-4Zr-2Mo:≥1035 MPaTi-5Al-5Mo-5V-3Cr:1100 MPaTi-6Al-4V:≥1137 MPaC72900:≥1140 MPa4130:≥1241 MPaTi-10V-2Fe-3Al:≥1241 MPaAlloy 718:≥1275 MPa9310:1289 MPaUNS N07001:1304 MPaC17200:1310–1520 MPa17-4PH:1340 MPa15-5PH:1340 MPaPH13-8Mo:≥1517 MPa17-7PH:≥1655 MPa4340:1905 MPa18% 镍马氏体时效钢 300 级:2027 MPa300M:1972–1986 MPa300M 1972〜1986 MPa
单位为 MPa。各点取自各材料表中抗拉强度最高的状态的数值(标准下限值与典型值混在一起;以范围表示的数值取下限)。300M 取的是“正火 927℃→淬火 871℃ 油冷→回火 3…”的数值。

🔧切削加工性与加工注意事项(资料记载)

📚出处

按数值逐一用编号标示的一手资料(厂商、行业协会、标准组织的公开资料)。

  1. carpentertechnology.com https://carpentertechnology.com/alloy-finder/300m
  2. everyspec.com https://everyspec.com/MIL-SPECS/MIL-SPECS-MIL-S/MIL-S-8844D_39737/
  3. sae.org https://www.sae.org/standards/content/ams6419k/
  4. sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
  5. kyocera.co.jp https://www.kyocera.co.jp/prdct/tool/wp-content/uploads/2014/07/2024-2026_A.pdf
  6. sumitool.com https://www.sumitool.com/downloads/cutting-tools/general-catalog/assets/pdf/a.pdf
  7. sae.org https://www.sae.org/standards/content/ams6417j/
  8. sae.org https://www.sae.org/standards/content/ams6417l/
  9. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/standards/ams6257-steel-bars-forgings-tubing-16si-082cr-18ni-04…
  10. sae.org https://www.sae.org/standards/content/ams6257a/
  11. everyspec.com https://everyspec.com/MIL-HDBK/MIL-HDBK-0001-0099/MIL_HDBK_5J_139/
  12. carpentertechnology.com https://www.carpentertechnology.com/hubfs/7407324/Material%20Saftey%20Data%20Sheets/300M.p…
  13. carpentertechnology.com https://www.carpentertechnology.com/hubfs/Alloy%20Cards/300M_snapshot.pdf

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