Was ist 4140 Stahl?

AISI 4140 Stahl ist eine Art niedriglegierter Stahl, in den Mangan, Molybdän und Chrom eingebettet sind. Im Gegensatz zu anderen Typen ist 4140-Stahl nicht so schwer und schwierig zu unterscheiden. Da es jedoch Hunderte und Aberhunderte von Lieferanten und Herstellern von AISI 4140-Stahl gibt, kann es schwierig sein, den besten auszuwählen. Außerdem sind nicht alle 4140-Stähle gleich. Dafür ist dieser spezielle Leitfaden da! Wir informieren Sie darüber, wie Sie auswählen können, welchen 4140-Stahl Sie kaufen und kaufen möchten, und zeigen Ihnen, welchem Hersteller oder Lieferanten Sie vertrauen können!

WAS IST AISI AUS 4140 STAHL?

Das AISI ist ein Akronym oder eine Kurzbezeichnung für das American Iron and Steel Institute. Bild von AISI 4140-Stählen, die für den Vertrieb vorbereitet werden. Es bezeichnet das Verfahren oder die Methode, wie eine bestimmte Stahlsorte hergestellt wurde. Sie können sich den AISI 4140-Stahl also als einen Stahl vorstellen, der zu ihren Bedingungen verarbeitet wurde.

ALLGEMEINE SPEZIFIKATIONEN FÜR 4140 STAHL

Land	USA	Deutsche	britisch	Japan	China	Australien
Standard	ASTM A29	DIN 17200	BS 970	JIS G4105	GB / T 3077	ALS 1444
Noten	4140	1.7225/ 42crmo4	42CrMo4	SCM440	42CrMo	4140

4140 STAHLSTAHL CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG

Standard	Klasse	C.	Mn	P.	S.	Si	Ni	Cr	Mo.
ASTM A29	4140	0,38-0,43	0,75-1,00	0,035	0,040	0,15-0,35	- -	0,8-1,10	0,15–0,25
EN 10250	42CrMo4/ 1.7225	0,38-0,45	0,6-0,9	0,035	0,035	0,4	- -	0,9-1,2	0,15–0,30
JIS G4105	SCM440	0,38-0,43	0,60-0,85	0,03	0,03	0,15-0,35	- -	0,9-1,2	0,15–0,30

MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON AISI-LEGIERUNGEN 4140 STABSTAHL, PLATTEN, QUADRATISCH

Eigenschaften	Metrisch	Kaiserliche
Zerreißfestigkeit	655 MPa	95000psi
Streckgrenze	415 MPa	60200psi
Volumenmodul (typisch für Stahl)	140 GPa	20300 ksi
Schubmodul (typisch für Stahl)	80 GPa	11600 ksi
Elastizitätsmodul	190-210 GPa	27557-30458 ksi
Poisson-Verhältnis	0,27–0,30	0,27–0,30
Bruchdehnung (in 50 mm)	25.70%	25.70%
Härte, Brinell	197	197
Härte, Knoop (umgerechnet von Brinell-Härte)	219	219
Härte, Rockwell B (umgerechnet von Brinell-Härte)	92	92
Härte, Rockwell C (umgerechnet von der Brinell-Härte. Wert unter dem normalen HRC-Bereich, nur zu Vergleichszwecken)	13	13
Härte, Vickers (umgerechnet von Brinell-Härte)	207	207
Bearbeitbarkeit (basierend auf AISI 1212 als 100 Bearbeitbarkeit)	65	65

WIE IST DIE CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG VON 4140 STAHL?

Zu Beginn ist es für uns unerlässlich, den Verbundwerkstoff aus AISI 4140-Stahl zu kennen. Es besteht eigentlich aus den folgenden Elementen:

• Eisen (Fe) - Ausgeglichen
• Phosphor (P) - 0,035%
• Silizium (Si) - 0,15 bis 0,301 TP1T
• Schwefel (S) - 0,040%
• Kohlenstoff (C) - 0,389 bis 0,430%
• Mangan (Mn) - 0,75 bis 1,01 TP1T
• Chrom (Cr) 0,80 bis 1,10%

Dies sind die Elemente und Verbundstoffe, aus denen AISI 4140 Stahl besteht. Sie werden einige Sortimente sehen, weil die Hersteller sie unterschiedlich aufstellen und kombinieren. Beispielsweise gibt es einige Hersteller, die nur 0,901 TP3T Mangan und das volle 1,101 TP3T von Chrom und so weiter mischen.

AISI 4140 ist Teil der 4100er-Serie niedriglegierter Stähle. Aufgrund seines Chrom- und Molybdängehalts wird er oft als „Chrom-Molybdän-Stahl“ bezeichnet und wegen seiner Kombination aus Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Härtbarkeit geschätzt. Dieser Stahl eignet sich für den Einsatz in vergüteten Bedingungen und ist daher ideal für Umgebungen mit hoher Beanspruchung.Chemische Zusammensetzung

Die Legierungselemente in AISI 4140 sind sorgfältig ausgewogen, um seine Eigenschaften zu erreichen:

Element	Inhalt (%)
Kohlenstoff (C)	0,38–0,43
Silizium (Si)	0,15–0,35
Mangan (Mn)	0,75–1,00
Chrom (Cr)	0,80–1,10
Molybdän (Mo)	0,15–0,25
Phosphor (P)	≤ 0,035
Schwefel (S)	≤ 0,040

Diese Zusammensetzung bietet ein Gleichgewicht aus Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit bei gleichzeitig guter Bearbeitbarkeit.

Mechanische Eigenschaften

Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften ist AISI 4140 einer der am häufigsten verwendeten niedriglegierten Stähle:

Eigentum	Geglüht	Abgeschreckt und angelassen
Zerreißfestigkeit	655–850 MPa	850–1.000 MPa
Streckgrenze	415–655 MPa	660–900 MPa
Dehnung in der Pause	20–25%	10–15%
Brinellhärte (HB)	197–235	240–320
Schlagzähigkeit (Charpy V)	Hohe Zähigkeit	Ausgezeichnete Zähigkeit

Durch unterschiedliche Wärmebehandlungsverfahren können diese Eigenschaften an die jeweiligen Anwendungsanforderungen angepasst werden.

Hauptfunktionen und Vorteile

1. Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht:
   • AISI 4140 bietet hervorragende Festigkeit ohne übermäßiges Gewicht und ist daher ideal für leichte, hochfeste Konstruktionen.
2. Härtbarkeit:
   • Ermöglicht das Erreichen gleichmäßiger Härte und Festigkeit in größeren Querschnitten.
3. Verschleißfestigkeit:
   • Chrom und Molybdän verbessern die Abrieb- und Verschleißfestigkeit, was für rotierende oder gleitende Komponenten von entscheidender Bedeutung ist.
4. Gute Bearbeitbarkeit:
   • Obwohl es härter als Weichstahl ist, kann es mit entsprechenden Werkzeugen dennoch bearbeitet werden.
5. Ermüdungsbeständigkeit:
   • Ideal für Bauteile mit zyklischer Belastung und dynamischer Beanspruchung.
6. Vielseitigkeit:
   • Geeignet für verschiedene Wärmebehandlungen, einschließlich Glühen, Normalisieren und Anlassen.

Anwendungen von AISI 4140 legiertem Stahl

Aufgrund seiner robusten Eigenschaften wird AISI 4140 in zahlreichen Branchen eingesetzt:

• Automobilindustrie:
  • Achsen, Kurbelwellen und Zahnräder.
• Luft- und Raumfahrt:
  • Fahrwerkskomponenten, Befestigungselemente und Strukturteile.
• Öl und Gas:
  • Bohrkragen, Untersätze und Kupplungen.
• Baumaschinen:
  • Hydraulische Wellen, Spindeln und Stifte.
• Werkzeugbau:
  • Matrizen, Formen und Werkzeugkomponenten.

Wärmebehandlung von AISI 4140

Durch Wärmebehandlungsprozesse können die mechanischen Eigenschaften von AISI 4140 erheblich verändert werden, um anwendungsspezifische Anforderungen zu erfüllen:

1. Glühen:
   • Durchgeführt bei 800–850 °C, gefolgt von langsamer Abkühlung zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit.
2. Normalisierung:
   • Auf 870–900 °C erhitzt und luftgekühlt, um die Kornstruktur zu verfeinern und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
3. Vergüten und Anlassen:
   • Bei 840–880 °C in Öl oder Wasser abgeschreckt, dann bei 540–680 °C angelassen, um die gewünschte Härte und Zähigkeit zu erreichen.
4. Induktions- oder Flammhärten:
   • Erhöht die Oberflächenhärte für mehr Verschleißfestigkeit, behält dabei aber einen zähen Kern.

Verarbeitungstechniken

1. Bearbeitung:
   • Für die Bearbeitung im geglühten Zustand empfehlen sich Werkzeuge aus Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl.
2. Schweißen:
   • Um Rissbildung zu vermeiden, wird ein Vorwärmen (150–400 °C) und eine Spannungsentlastung nach dem Schweißen empfohlen.
3. Schmieden:
   • Durchgeführt bei 900–1.200 °C, gefolgt von Luftkühlung oder Glühen.

Vergleiche mit ähnlichen Noten

Stahlsorte	AISI 4140	AISI 4130	AISI 4340
Kohlenstoffgehalt	Mäßig (0,38–0,43%)	Niedriger (0,28–0,33%)	Mäßig (0,38–0,43%)
Stärke	Hoch	Mäßig	Höher
Härtbarkeit	Exzellent	Mäßig	Vorgesetzter
Anwendungen	Hochbelastete Teile	Leichtbauteile	Kritische Komponenten

Zertifizierungen und Standards

Um Zuverlässigkeit und Konsistenz zu gewährleisten, achten Sie darauf, dass die Lieferanten die folgenden Standards einhalten:

• ASTM A29/A29M: Spezifikation für Stahlstangen.
• SAE J404: Chemische Zusammensetzungen für legierte Stähle.
• DIN EN 10083-3: Vergütungsstähle, auch vergütete Stähle.

WAS SIND DIE STUFENZAHLEN BEI 4140 STAHL

Haben Sie sich jemals gefragt, warum es überhaupt als 4140-Stahl bezeichnet wurde? Sie haben es vielleicht als einen systematischen Prozess betrachtet, aber es steckt tatsächlich eine tiefere Bedeutung dahinter. Die erste Zahl, die Zahl vier (4), impliziert, dass der AISI 4140-Stahl im Vergleich zu anderen Stahlarten aus erheblichen Mengen an Molybdän besteht. Danach erzählt die Nummer eins (1), dass der AISI 4140-Stahl zusätzliche Elemente wie Chrom, Mangan usw. enthält 4340 Stahl. Schließlich sind die letzten beiden (2) Zahlen, also die Zahl 40, das Zeichen, das zur Unterscheidung des Kohlenstoffgehalts von anderen Stahlsorten verwendet wird.

WAS SIND DIE EIGENSCHAFTEN VON 4140 STAHL?

Ähnlich wie die verschiedenen Stahlarten und -sorten weist auch AISI 4140-Stahl physikalische, mechanische und thermische Eigenschaften auf. 4140-Stahl ist hart, deshalb kann er für Schlaganwendungen verwendet werden. Um Ihnen zu helfen, besprechen wir nur die mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Wir überspringen die thermischen Eigenschaften, um Verwirrungen zu vermeiden.

Physikalische Eigenschaften

• Schmelzpunkt - 1.416 Grad Celsius
• Dichte - 7,85 g / cm³

Mechanische Eigenschaften

• Streckgrenze - 415 MPa
• Volumenmodul - 140 GPa
• Zugfestigkeit - 655 MPa
• Härte (Brinell) - 197
• Härte (Rockwell C) - 13
• Bearbeitbarkeit - 65

Dies sind die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von AISI 4140 Stahl!

IST AISI 4140 STAHL HART GENUG?

Die Antwort auf diese Frage hängt davon ab, welche Art von Verwendung Sie damit machen werden. AISI 4140 Stahl ist hart, so dass er für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann Da AISI 4140 Stahl eine Stahlsorte ist, die mittlere Kohlenstoffwerte enthält, ist er gelöscht um Härtegrade zwischen 54 und 59 zu erreichen. Im Gegensatz dazu wird vorgewärmter und vorgehärteter AISI 4140-Stahl auf eine mittlere Härte zwischen 28 und 32 HRC behandelt. Sie können es dann glühen, damit es bis zu 30 RC erreichen kann.

WIE PRODUZIEREN HERSTELLER 4140 STAHL?

Sie können AISI 4140-Stahl durch Mischen und Kombinieren von Legierungselementen herstellen und produzieren. Diese Elemente umfassen Eisen, Kohlenstoff und Molybdän als Basis. Abschrecken – einer der Prozesse bei der Herstellung von AISI 4140-Stahl. Anschließend können Sie Chrom, Mangan, Silizium, Phosphor und andere Elemente hinzufügen. Der erste Schritt bei der Herstellung und Fertigung von 4140-Stahl besteht darin, die Basiselemente in einem Sauerstoff- oder Elektroofen zu schmelzen. Anschließend werden sie abgekühlt und geglüht (mit der Möglichkeit, sie mehrmals zu glühen). Nach dem Glühvorgang wird er wieder in seinen geschmolzenen Zustand erhitzt. Sie müssen ihn dann in die gewünschte Form gießen und können ihn durch Warm- oder Kaltwalzen bearbeiten. Das ist die allgemeine Struktur, wie 4140-Stahl hergestellt und gefertigt wird.

WO IST AISI 4140 STAHL VERWENDET?

Sie können AISI 4140 Stahl in vielen verschiedenen Anwendungen verwenden. Dies sind einige der üblichen Anwendungen von AISI 4140-Stahl. Zu diesen Anwendungen gehören unter anderem die folgenden:

• Kragen
• Spindeln für Fräsmaschinen
• Schrauben und Muttern (Werkzeuge)
• Getriebe
• Jigs
• Stahlkupplung
• Spielpaarungen
• Abdeckungen
• Folien
• Rollen und Förderer
• Und viele mehr!

Dank seiner guten Härte und Durchdringung können Sie 4140-Stahl auf verschiedene Arten verwenden. Mehr noch, Sie können sich auch auf seine Duktilität und allgemeine Verschleißfestigkeit verlassen! Wenn Sie also denken, dass AISI 4140-Stahl etwas ist, das nur in bestimmten Situationen verwendet werden kann, denken Sie noch einmal darüber nach! Die Frage ist, wo bekommt man den besten und höchsten 4140er Stahl?

IST 4140 GEHÄRTETER STAHL?

AISI 4140 ist ein idealer durchgehärteter Chrom-Molybdän-Werkzeugstahl, der bei einigen Eigenschaften wärmebehandelt und angelassen werden kann, bis er 43 HRC erreicht. Es kann auch niedrige Legierungszusätze aufnehmen, ohne an Leistung zu verlieren, was es zu einem vielseitigen Metall macht, das für die meisten Anwendungen gut geeignet ist und dennoch zäh genug ist, wenn Sie mehr Festigkeit oder Schlagfestigkeit von Ihren Werkzeugen benötigen.

IST 4140 ALS WERKZEUGSTAHL?

4141 ist ein Werkzeugstahl mit hohem Chrom- und Kohlenstoffgehalt. Es kann zur Herstellung von Werkzeugen oder Maschinen verwendet werden, die eine zusätzliche Haltbarkeit benötigen, wie z. B. Bergmannszangen!

WAS IST HÄRTER 1018 ODER 4140 STAHL?

Es kann eine Herausforderung sein, das beste Material für Ihr nächstes Projekt auszuwählen. 1018-Stahl hat viele wertvolle Eigenschaften, die ihn zu bevorzugen machen, wie seine Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit; 4140 ist jedoch in einigen Fällen stärker, in denen eine hohe Schlagfestigkeit oder Ermüdungs-/Torsionsfestigkeit mit geringer Kostensteigerung gegenüber Kohlenstoffstählen erforderlich ist (was nicht immer machbar ist).

IST 4140 STAHL EINE ART VON EDELSTAHL?

Ja, so ist es. 17-4 PH martensitische Edelstähle können wärmebehandelt werden, um die für viele Anwendungen und Prozesse erforderlichen Materialeigenschaften zu erreichen – eine ausgezeichnete Wahl!

KANN 4140 WASSER ABGELÖSCHT WERDEN?

Wasserabschreckender Stahl erreicht eine höhere Härte im abgeschreckten Zustand als ölabschreckender Stahl. Bei der empfohlenen Wärmebehandlung schließen wir normalerweise das Erhitzen auf die Austenitisierungstemperatur und die anschließende Öl- oder Luftkühlung ein, bevor ein Glühen bei niedrigeren Temperaturen (unter 1500 °F) angewendet wird. Das Anlassen ist notwendig, wenn Sie Ihre Produkte aus dieser Materialart mit dem gewünschten Festigkeitsspektrum wünschen.

IST 4140 STAHL GUT FÜR WELLE?

Ja! Dieses Material hat eine hohe Dauerfestigkeit, ausgezeichnete Zähigkeit und wird aufgrund seiner Zähigkeit oft in Kurbelwellen verwendet. Es gibt viele weitere Gründe, warum diese Art von Metall die beste Wahl ist, wenn Sie etwas wollen, das lange hält, aber es gibt auch einige Nachteile – wie Korrosionsbeständigkeit, die nicht ideal ist, wenn Ihr Ziel eine Wasserkühlung ist (obwohl wahrscheinlich kein Problem mit der heutigen Technologie).

IST 4140 WARMGEWALZT ODER KALT GEWALZT?

Warmgewalzter Stahlstab 4140 Warmgewalzter Stabstahl 4140 ist eine Legierung mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, die gehärtet werden kann. Die hohe Härtbarkeit ergibt sich aus der Mischung anderer Elemente, die diese Sorte so nützlich zum Schmieden oder Wärmebehandeln machen, nachdem sie mit Hämmern bestimmter Werkzeuge auf einer industriellen Pressmaschine in Form gewalzt wurde. Es widersteht auch Ermüdung und Stoßschäden sehr gut, sobald es auf irgendeine Weise behandelt wurde, da keine Einsatzhärtung erforderlich ist, da jede Oberfläche so lange geschlagen wird, bis Sie ungefähr die benötigte Menge erhalten. Dies bedeutet weniger Zeitverschwendung, während Sie zu Hause warten und sich fragen, wie lange alles dauert nehmen!

WAS IST DER UNTERSCHIED ZWISCHEN 4130 UND 4140 STAHL?

Die AISI 4140-Legierung hat eine größere Härtbarkeit, Festigkeit und Duktilität (sie kann gezogen werden), ist jedoch langsamer in der Wärmebehandlung als A4143. Es ist auch ein einfacher Schweißprozess, der nicht viel Wärme abgibt; Dies bedeutet weniger Möglichkeiten für Verformungen in bereits erhitztem Metall, da es nicht so gefährlich ist, sie an einer Stelle wie in der Nähe eines Motors zu schweißen, wo im Inneren von Autos hohe Temperaturen herrschen können). 4130 enthält 0,281 TP3T-0,331 TP3T Kohlenstoff und ist dabei stärker als normal. Ein geringer Mangananteil schafft ein härteres Material mit guten Verschleißfestigkeitseigenschaften! Dies macht die meisten Komponenten aus, die heute von Autoherstellern verwendet werden.

WAS IST DER UNTERSCHIED ZWISCHEN 4140 UND 4150 STAHL?

Der Unterschied zwischen 4140- und 4150-Stahl besteht darin, dass ersterer eine höhere Zugfestigkeit aufweist, was bedeutet, dass er mehr Belastungen standhalten kann, bevor er bricht. Es ermöglicht auch ein leichteres Biegen, während die Duktilität in 4140 dieses Material besser für Kaltbearbeitungsbedingungen sowie für solche geeignet macht, die hohe Temperaturen erfordern, wie z. B. Umformvorgänge, bei denen 4150 zuerst einer Wärmebehandlung unterzogen werden muss, z (oder Dicke) wird von Ihrem Projekt benötigt; aber weil wir alle wollen, dass unsere Projekte schneller abgeschlossen sind, als sie stattfinden – und somit Geld sparen! – verwenden wir eine alternative Form oder einen alternativen Prozess: Glühen! Um die Sache noch einfacher zu machen: -4xxx-Stähle repräsentieren Kohlenstoff im Grunde durch jede andere Chemikalie.

WELCHEM 4140 STAHLHERSTELLER SOLLTEN SIE VERTRAUEN?

Heutzutage kann es Hunderte bis Tausende von Unternehmen geben, die AISI 4140-Stahl herstellen. Wenn Sie sich jedoch für eine Zusammenarbeit mit uns hier bei Waldun Steel entscheiden, können Sie sich von der Situation erholen. Abgesehen davon, dass wir der vertrauenswürdigste Großhändler für 4140-Stahl in China sind, arbeiten wir auch mit weltbekannten Unternehmen und Konglomeraten zusammen! Bei Waldun Steel erhalten Sie nicht nur hochwertigen AISI 4140-Stahl, sondern auch kundenspezifische 4140-Stähle, die perfekt auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind! Alles, was Sie tun müssen, ist, zum Telefon zu greifen und unsere Telefonnummer zu wählen! Sie können uns auch eine E-Mail schicken! Machen Sie sich keine Gedanken über Tarife und Preise – wir erstellen Ihnen ein kostenloses Angebot!

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