Improving mechanical properties of cardan shafts manufactured from AISI 4140 steel materials

Abstract

Kardan şaft veya aks milleri gibi hareket ve kuvvet iletim elemanları, özellikle otomotiv sektörü başta olmak üzere birçok makine sisteminde kullanım imkanı bulmaktadır. Dinamik yüklemelere maruz kalan kardan şaftlarda hasar, genellikle yorulma hasarları olarak karşımıza çıkmaktadır. Yorulma hasarı mekanizmalarında tercih edilen malzeme ve malzemenin mekanik özellikleri şaftın yorulma ömrü üzerinde önemli ölçekte etkiye sahiptir.Bu çalışmada, yorulma ömür davranışı ve sunduğu mekanik özellikler açısından özellikle otomotiv sektöründe stratejik önemini koruyan AISI 4140 düşük alaşımlı yüksek mukavemet çeliği üzerinde çalışılmıştır. Çelik malzemenin, mikro yapısı yönünden mekanik özelliği gelişimi ve malzemenin mekanik özelliklerinin burulma yorulması üzerine etkisi incelenmiştir.

Cardan shafts and axle shafts such as motion and force transmission elements are used especially in automotive industry and in many machine systems. The damage that happens to a cardan shaft working under dynamic loading is caused as a result of fatigue damage and failure. The mechanical properties of preferred materials must have a substantial effect on mechanism of fatigue fracture and fatigue life of shaft.In this study, AISI 4140 high strength low alloy steel was used, because it exhibits high fatigue life behavior and good mechanical properties. Also the mechanical properties development and the effect of mechanical properties on torsional fatigue of AISI 4140 steel was investigated.