Qu'est-ce que l'acier 4140 ?

Acier AISI 4140 est un type d'acier faiblement allié qui contient du manganèse, du molybdène et du chrome. Contrairement à d'autres types, l'acier 4140 n'est pas si difficile à distinguer. Cependant, comme il existe des centaines et des centaines de fournisseurs et de fabricants d'acier AISI 4140, il peut être difficile de choisir le meilleur. De plus, tous les aciers 4140 ne sont pas identiques. C'est à cela que sert ce guide particulier ! Nous vous expliquerons comment vous pouvez choisir quel acier 4140 acheter et acheter, ainsi que vous guider à quel fabricant ou fournisseur faire confiance !

QU'EST-CE QUE L'AISI EN ACIER 4140 ?

L'AISI est un acronyme ou un court terme pour l'American Iron and Steel Institute. qu'est-ce que l'aisi en acier 4140 Image d'aciers AISI 4140 placés en cours de préparation pour la distribution Cela signifie la procédure ou la méthode de fabrication d'un certain type d'acier. Ainsi, vous pouvez considérer l'acier AISI 4140 comme un acier qui a été traité selon ses termes.

SPÉCIFICATIONS COMMUNES DE L'ACIER 4140

Pays	Etats-Unis	Allemand	Britanique	Japon	Chine	Australie
Standard	ASTM A29	DIN 17200	BS 970	JIS G4105	GB / T 3077	COMME 1444
Grades	4140	1,7225/ 42crmo4	42CrMo4	SCM440	42CrMo	4140

4140 BARRE D'ACIER COMPOSITION CHIMIQUE

Standard	Classe	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

PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DES BARRES, PLAQUES, CARRÉES EN ACIER ALLIÉ AISI 4140

Propriétés	Métrique	Impérial
Résistance à la traction	655 MPa	95000 psi
Limite d'élasticité	415 MPa	60200 psi
Module de masse (typique pour l'acier)	140 GPa	20300 ksi
Module de cisaillement (typique pour l'acier)	80 GPa	11600 ksi
Module d'élasticité	190-210 GPa	27557-30458 ksi
Coefficient de Poisson	0,27-0,30	0,27-0,30
Allongement à la rupture (en 50 mm)	25.70%	25.70%
Dureté, Brinell	197	197
Dureté, Knoop (converti à partir de la dureté Brinell)	219	219
Dureté, Rockwell B (converti à partir de la dureté Brinell)	92	92
Dureté, Rockwell C (convertie à partir de la dureté Brinell. Valeur inférieure à la plage HRC normale, à des fins de comparaison uniquement)	13	13
Dureté, Vickers (converti à partir de la dureté Brinell)	207	207
Usinabilité (basée sur AISI 1212 comme usinabilité 100)	65	65

QUELLE EST LA COMPOSITION CHIMIQUE DE L'ACIER 4140 ?

Pour commencer, il est impératif pour nous de connaître le composite de l'acier AISI 4140. Il est en fait composé des éléments suivants :

Fer (Fe) - Équilibré
Phosphore (P) - 0,035%
Silicium (Si) - 0,15 à 0,30%
Soufre (S) - 0,040%
Carbone (C) - 0,389 à 0,430%
Manganèse (Mn) - 0,75 à 1,0%
Chrome (Cr) 0.80 à 1.10%

Ce sont les éléments et les composites qui composent l'acier AISI 4140. Vous verrez certaines gammes car les fabricants les mettent et les combinent différemment. Par exemple, certains fabricants ne mélangent que 0,90% de manganèse et le 1,10% complet de chrome, etc.

L'AISI 4140 fait partie de la série 4100 des aciers faiblement alliés. Souvent appelé « acier chromoly » en raison de sa teneur en chrome et en molybdène, il est apprécié pour sa combinaison de solidité, de résistance à l'usure et de trempabilité. Cet acier est adapté à une utilisation dans des conditions de trempe et de revenu, ce qui le rend idéal pour les environnements à fortes contraintes.Composition chimique

Les éléments d'alliage de l'AISI 4140 sont soigneusement équilibrés pour obtenir ses propriétés :

Élément	Contenu (%)
Carbone (C)	0,38–0,43
Silicium (Si)	0,15–0,35
Manganèse (Mn)	0,75–1,00
Chrome (Cr)	0,80–1,10
Molybdène (Mo)	0,15–0,25
Phosphore (P)	≤ 0,035
Soufre (S)	≤ 0,040

Cette composition offre un équilibre entre résistance, ténacité et résistance à l’usure tout en maintenant une bonne usinabilité.

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques de l'AISI 4140 en font l'un des aciers faiblement alliés les plus couramment utilisés :

Biens	Recuit	Trempé et revenu
Résistance à la traction	655–850 MPa	850–1 000 MPa
Limite d'élasticité	415–655 MPa	660–900 MPa
Allongement à la rupture	20–25%	10–15%
Dureté Brinell (HB)	197–235	240–320
Résistance aux chocs (Charpy V)	Haute résistance	Excellente résistance

Ces propriétés peuvent être ajustées en variant les processus de traitement thermique pour répondre aux exigences spécifiques des applications.

Principales caractéristiques et avantages

Rapport résistance/poids élevé :
- L'AISI 4140 offre une excellente résistance sans poids excessif, ce qui le rend idéal pour les conceptions légères et à haute résistance.
Trempabilité :
- Capable d'atteindre une dureté et une résistance uniformes dans des sections transversales plus grandes.
Résistance à l'usure :
- Le chrome et le molybdène améliorent la résistance à l’abrasion et à l’usure, essentielles pour les composants rotatifs ou coulissants.
Bonne usinabilité :
- Bien que plus dur que l’acier doux, il est toujours usinable avec un outillage approprié.
Résistance à la fatigue :
- Idéal pour les composants soumis à des charges cycliques et à des contraintes dynamiques.
Versatilité:
- Convient à divers traitements thermiques, notamment le recuit, la normalisation et la trempe.

Applications de l'acier allié AISI 4140

En raison de ses propriétés robustes, l'AISI 4140 est largement utilisé dans de nombreuses industries :

Industrie automobile:
- Essieux, vilebrequins et engrenages.
Aérospatial:
- Composants du train d'atterrissage, fixations et pièces structurelles.
Pétrole et gaz :
- Colliers de forage, raccords et accouplements.
Équipement de construction :
- Arbres, broches et axes hydrauliques.
Fabrication d'outils :
- Matrices, moules et composants d'outillage.

Traitement thermique de l'AISI 4140

Les processus de traitement thermique peuvent modifier considérablement les propriétés mécaniques de l'AISI 4140 pour répondre aux exigences spécifiques de l'application :

Recuit :
- Réalisé à 800–850°C, suivi d'un refroidissement lent pour améliorer l'usinabilité.
Normalisation:
- Chauffé à 870–900 °C et refroidi à l’air pour affiner la structure du grain et améliorer les propriétés mécaniques.
Trempe et revenu :
- Trempé à 840–880°C dans l’huile ou l’eau, puis revenu à 540–680°C pour obtenir la dureté et la ténacité souhaitées.
Trempe par induction ou à la flamme :
- Augmente la dureté de la surface pour une résistance à l'usure tout en maintenant un noyau dur.

Techniques de traitement

Usinage:
- Pour l'usinage dans des conditions de recuit, il est recommandé d'utiliser des outils en carbure ou en acier rapide.
Soudage:
- Un préchauffage (150–400 °C) et un soulagement des contraintes après soudage sont recommandés pour éviter les fissures.
Forgeage:
- Réalisé à 900–1 200 °C, suivi d'un refroidissement à l'air ou d'un recuit.

Comparaisons avec des classes similaires

Nuance d'acier	AISI 4140	AISI 4130	AISI 4340
Teneur en carbone	Modéré (0,38–0,43%)	Inférieur (0,28–0,33%)	Modéré (0,38–0,43%)
Force	Haut	Modéré	Plus haut
Durcissement	Excellent	Modéré	Supérieur
Applications	Pièces soumises à de fortes contraintes	Pièces légères	Composants critiques

Certifications et normes

Pour garantir la fiabilité et la cohérence, assurez-vous que les fournisseurs respectent les normes suivantes :

ASTM A29/A29M : Spécification pour les barres d'acier.
SAE J404 : Compositions chimiques des aciers alliés.
DIN EN 10083-3: Aciers traitables thermiquement, y compris les aciers trempés et revenus.

QU'EST-CE QUE LES NUMÉROS DE QUALITÉ EN ACIER 4140

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi il s'appelait en premier lieu l'acier 4140 ? Vous avez peut-être pensé à cela comme à un processus systématique, mais il y a en fait un sens plus profond à cela. Le premier chiffre, qui est le chiffre quatre (4), implique que l'acier AISI 4140 est composé de quantités substantielles de molybdène que les autres types d'acier. Ensuite, le numéro un (1) raconte que l'acier AISI 4140 contient des éléments supplémentaires tels que le chrome, le manganèse, etc. Vous pouvez également voir que dans d'autres types d'aciers tels que le Acier 4340. Enfin, les deux (2) derniers chiffres, qui est le nombre 40, est le signe qui est utilisé pour différencier la teneur en carbone des autres types d'acier.

QUELLES SONT LES PROPRIÉTÉS DE L'ACIER 4140 ?

Semblable aux différents types et types d'acier, l'acier AISI 4140 possède également des propriétés physiques, mécaniques et thermiques. L'acier 4140 est dur, c'est pourquoi il peut être utilisé pour des applications à percussion. Pour vous aider, nous n'aborderons que les propriétés mécaniques et physiques. Nous sauterions les propriétés thermiques afin que vous puissiez éviter toute confusion.

Propriétés physiques

Point de fusion - 1416 degrés Celsius
Densité - 7,85 g / cm3

Propriétés mécaniques

Limite d'élasticité - 415 MPa
Module de masse - 140 GPa
Résistance à la traction - 655 MPa
Dureté (Brinell) - 197
Dureté (Rockwell C) - 13
Usinabilité - 65

Ce sont les propriétés physiques et mécaniques de l'acier AISI 4140!

L'ACIER AISI 4140 EST-IL ASSEZ DUR ?

La réponse à cette question dépendra du type d’utilisation que vous en ferez. L'acier AISI 4140 est dur et peut être utilisé dans une large gamme d'applications. L'acier AISI 4140 étant un type d'acier contenant des niveaux de carbone moyens, il est éteint afin qu'il puisse atteindre des niveaux de dureté compris entre 54 et 59. Au contraire, l'acier AISI 4140 préchauffé et prétrempé est traité à une dureté moyenne comprise entre 28 et 32 HRC. Vous pouvez alors choisir de le recuire pour qu'il puisse atteindre jusqu'à 30 RC.

COMMENT LES FABRICANTS PRODUISENT-ILS L'ACIER 4140 ?

Vous pouvez produire et fabriquer de l'acier AISI 4140 en mélangeant et en combinant des éléments d'alliage. Ces éléments comprennent le fer, le carbone et le molybdène comme base. Trempe – l'un des processus de production de l'acier AISI 4140. Ensuite, vous pouvez choisir d'ajouter du chrome, du manganèse, du silicium, du phosphore et d'autres éléments. La première étape dans la production et la fabrication de l'acier 4140 consiste à faire fondre les éléments de base dans un four à oxygène ou électrique. Ensuite, ils sont refroidis et recuits (avec la possibilité d'être recuits plusieurs fois). Après la procédure de recuit, il est à nouveau chauffé jusqu'à son état fondu. Vous devrez ensuite le couler sous la forme que vous souhaitez et travailler dessus par laminage à chaud ou à froid. C'est la structure générale de la façon dont l'acier 4140 est fabriqué.

OÙ EST ACIER AISI 4140 UTILISÉ?

Vous pouvez utiliser l'acier AISI 4140 dans de nombreuses applications différentes. où est utilisé l'acier aisi 4140 Voici quelques-unes des applications habituelles de l'acier AISI 4140 Ces applications incluent, mais ne sont pas limitées à ce qui suit :

Colliers
Broches pour fraiseuses
Boulons et écrous (outils)
Engrenages
Gabarits
Accouplement en acier
Agencements
Couvertures
Diapositives
Rouleaux et convoyeurs
Et beaucoup plus!

Vous pouvez utiliser l'acier 4140 de différentes manières, grâce à ses bons niveaux de dureté et de pénétration. De plus, vous pouvez également faire confiance à sa ductilité et à sa résistance à l'usure globale ! Donc, si vous pensez que l'acier AISI 4140 est quelque chose qui n'est utilisable que dans certaines situations, détrompez-vous ! La question est, où pouvez-vous obtenir les meilleurs et les plus hauts niveaux d'acier 4140 ?

EST-CE QUE LE 4140 EST EN ACIER TREMPÉ ?

AISI 4140 est un acier à outils trempé à cœur au chrome molybdène idéal avec la capacité d'être traité thermiquement et revenu jusqu'à ce qu'il atteigne 43 HRC sur certaines propriétés. Il peut également accepter des ajouts faiblement alliés sans perdre en performances, ce qui en fait un métal polyvalent qui conviendra à la plupart des applications tout en étant suffisamment solide lorsque vous avez besoin de plus de force ou de résistance aux chocs de vos outils.

LE 4140 EST-IL CONSIDÉRÉ EN ACIER À OUTILS ?

Le 4141 est un type d'acier à outils à haute teneur en chrome et en carbone. Il peut être utilisé pour fabriquer des outils ou des machines nécessitant une durabilité supplémentaire, comme des pinces pour mineurs de charbon !

QUEL EST L'ACIER 1018 OU 4140 PLUS DUR ?

Choisir le meilleur matériau pour votre prochain projet peut être un défi. L'acier 1018 possède de nombreuses propriétés intéressantes qui le rendent préférable, comme son usinabilité et sa capacité de soudage ; mais le 4140 est plus résistant dans certains cas où vous avez besoin d'une résistance élevée aux chocs ou à la fatigue/torsion avec une faible augmentation des coûts par rapport aux aciers au carbone (ce qui n'est pas toujours faisable).

L'ACIER 4140 EST-IL UN TYPE D'ACIER INOXYDABLE ?

Oui c'est le cas. Les aciers inoxydables martensitiques 17-4 PH peuvent être traités thermiquement pour s'adapter aux propriétés des matériaux nécessaires à de nombreuses applications et processus, ce qui en fait un excellent choix !

LE 4140 PEUT-IL ÊTRE TREMPÉ À L'EAU ?

L'acier trempé à l'eau atteindra une dureté de trempe plus élevée que la trempe à l'huile. Pour le traitement thermique recommandé, nous incluons généralement le chauffage à la température d'austénitisation, puis le refroidissement à l'huile ou à l'air avant d'appliquer le recuit à des températures plus basses (inférieures à 1 500 °F). La trempe est nécessaire si vous voulez que vos produits soient dans ce type de matériau avec la gamme de résistances souhaitée.

L'ACIER 4140 EST-IL BON POUR LES ARBRE ?

Oui! Ce matériau a une résistance élevée à la fatigue, une excellente ténacité et il est souvent utilisé dans les vilebrequins en raison de sa ténacité. Il y a beaucoup d'autres raisons pour lesquelles ce type de métal est le meilleur choix lorsque vous voulez quelque chose qui peut durer longtemps, mais il y a aussi des inconvénients - comme la résistance à la corrosion qui n'est pas idéale si votre objectif est le refroidissement par eau sur le dessus (bien que probablement pas un problème avec la technologie d'aujourd'hui).

LE 4140 EST-IL LAMINÉ À CHAUD OU À FROID ?

Barre d'acier laminée à chaud 4140 La barre d'acier laminée à chaud 4140 est un alliage à teneur moyenne en carbone qui a la capacité d'être durcie. La haute trempabilité provient de son mélange d'autres éléments, qui rendent cette nuance si utile pour le forgeage ou le traitement thermique après l'avoir roulée en forme avec des outils spécifiques de martelage sur une presse industrielle. Il résiste également très bien à la fatigue et aux chocs une fois traité d'une manière ou d'une autre, car il n'y a pas besoin de durcissement car chaque surface est martelée jusqu'à ce que vous obteniez à peu près la quantité nécessaire - cela signifie moins de temps perdu à attendre à la maison en se demandant combien de temps tout va durer prendre!

QUELLE EST LA DIFFÉRENCE ENTRE 4130 ET 4140 ACIER ?

L'alliage AISI 4140 a une plus grande trempabilité, résistance, ductilité (il peut être étiré) mais il est plus lent à traiter thermiquement que l'A4143. C'est aussi un processus de soudage facile qui ne dégage pas beaucoup de chaleur ; cela signifie moins de risques de distorsion dans le métal déjà chauffé car il n'est pas aussi dangereux de les souder quelque part comme près d'un moteur où il pourrait y avoir des températures élevées à l'intérieur des voitures). Le 4130 contient du carbone 0,28%-0 .33% tout en étant plus résistant que la normale. Le faible pourcentage de manganèse crée un matériau plus résistant avec de bonnes propriétés de résistance à l'usure ! Cela constitue la plupart des composants utilisés par les constructeurs automobiles aujourd'hui.

QUELLE EST LA DIFFÉRENCE ENTRE 4140 ET 4150 ACIER ?

La différence entre l'acier 4140 et 4150 est que le premier a une résistance à la traction plus élevée, ce qui signifie qu'il peut supporter plus de contraintes avant de se casser. Il permet également une flexion plus facile tandis que la ductilité du 4140 rend ce matériau mieux adapté aux conditions de travail à froid ainsi qu'à celles qui nécessitent des températures élevées telles que les opérations de formage où le 4150 doit d'abord subir un traitement thermique comme le chauffage de son matériau à l'avance afin que vous sachiez quel type (ou épaisseur) sera nécessaire pour votre projet à portée de main ; mais parce que nous voulons tous que nos projets soient terminés plus rapidement qu'ils n'ont lieu – donc en économisant de l'argent ! – nous utilisons une forme ou un processus alternatif : le recuit ! Pour rendre les choses encore plus simples : les aciers -4xxx représentent le carbone essentiellement à travers tout autre produit chimique.

À QUEL FABRICANT D'ACIER 4140 FAIRE CONFIANCE ?

Il peut y avoir aujourd'hui des centaines, voire des milliers, d'entreprises de fabrication d'acier AISI 4140. Cependant, choisir de travailler avec nous ici chez Acier Waldun peut vous soulager de la situation. En plus d'être le grossiste en acier 4140 le plus fiable en Chine, nous sommes également en partenariat avec des entreprises et des conglomérats de renommée mondiale ! Avec Waldun Steel, vous n'obtiendrez pas seulement de l'acier AISI 4140 de haute qualité, vous pouvez également obtenir des aciers 4140 personnalisés parfaits pour vos besoins ! Tout ce que vous avez à faire est de décrocher le téléphone et de composer notre numéro de contact ! Vous pouvez également choisir de nous envoyer un e-mail ! Ne vous inquiétez pas des tarifs et des prix, nous vous ferons un devis gratuit !