什麼是 4140 鋼？

AISI 4140 鋼 是一種嵌入錳、鉬和鉻的低合金鋼。與其他類型不同，4140 鋼並不難區分。然而，由於有成百上千的 AISI 4140 鋼材供應商和製造商，您會發現選擇最好的是一個挑戰。此外，並非所有 4140 鋼都相同。這就是本指南的用途！我們將教您如何選擇購買什麼 4140 鋼，並指導您信任哪個製造商或供應商！

4140 鋼中的 AISI 是什麼？

AISI 是美國鋼鐵協會的首字母縮寫詞或簡稱。 放置的 AISI 4140 鋼的圖片，準備分發 它表示某種鋼材的製造過程或方法。因此，您可以將 AISI 4140 鋼材視為經過他們的條款處理的鋼材。

常見的 4140 鋼規格

國家	美國	德語	英國人	日本	中國	澳大利亞
標準	ASTM A29	DIN 17200	BS 970	JIS G4105	GB/T 3077	作為 1444
成績	4140	1.7225/ 42crmo4	42CrMo4	單片機440	42CrMo	4140

4140鋼棒化學成分

標準	年級	C	錳	磷	秒	矽	你	鉻	莫
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	單片機440	0.38-0.43	0.60-0.85	0.03	0.03	0.15-0.35	——	0.9-1.2	0.15-0.30

AISI 合金 4140 鋼棒、板、方鋼的機械性能

特性	公制	帝國
抗拉強度	655兆帕	95000 磅/平方英寸
屈服強度	415兆帕	60200 磅/平方英寸
體積模量（鋼的典型值）	140 吉帕	20300 ksi
剪切模量（鋼的典型值）	80 吉帕	11600 ksi
彈性模量	190-210 吉帕	27557-30458 ksi
泊鬆比	0.27-0.30	0.27-0.30
斷裂伸長率（50 毫米）	25.70%	25.70%
硬度，布氏	197	197
硬度，努氏（從布氏硬度換算）	219	219
硬度，洛氏 B（從布氏硬度換算）	92	92
硬度，洛氏 C（從布氏硬度換算。低於正常 HRC 範圍的值，僅供比較）	13	13
硬度，維氏（從布氏硬度換算）	207	207
可加工性（以 AISI 1212 為 100 可加工性）	65	65

4140鋼的化學成分是什麼？

首先，我們必須了解 AISI 4140 鋼的複合材料。它實際上由以下元素組成：

• 鐵 (Fe) – 平衡
• 磷 (P) – 0.035%
• 矽 (Si) – 0.15 至 0.30%
• 硫 (S) – 0.040%
• 碳 (C) – 0.389 至 0.430%
• 錳 (Mn) – 0.75 至 1.0%
• 鉻 (Cr) 0.80 至 1.10%

這些是構成 AISI 4140 鋼的元素和復合材料。你會看到一些範圍，因為製造商以不同的方式放置和組合它們。比如有的廠家只混入0.90%的Manganese和全1.10%的Chromium，等等。

AISI 4140 是 4100 系列低合金鋼的一部分。由於含有鉻和鉬，通常被稱為“鉻鋼”，因其強度、耐磨性和淬透性的結合而受到重視。這種鋼適合在淬火和回火條件下使用，非常適合高應力環境。化學成分

AISI 4140 中的合金元素經過精心平衡，以實現其特性：

元素	內容 (%)
碳（C）	0.38–0.43
矽 (Si)	0.15–0.35
錳 (Mn)	0.75–1.00
鉻 (Cr)	0.80–1.10
鉬 (Mo)	0.15–0.25
磷 (P)	≤ 0.035
硫 (S)	≤ 0.040

此成分可實現強度、韌性和耐磨性的平衡，同時保持良好的機械加工性。

機械性能

AISI 4140 的機械性質使其成為最常用的低合金鋼之一：

財產	退火	調質
抗拉強度	655–850 兆帕	850–1,000 兆帕
屈服強度	415–655 兆帕	660–900 兆帕
斷裂伸長率	20–25%	10–15%
布氏硬度 (HB)	197–235	240–320
衝擊強度（夏比 V）	高韌性	韌性極佳

這些特性可以透過不同的熱處理製程來調整，以滿足特定的應用要求。

主要特性和優點

1. 高強度重量比：
   • AISI 4140 可提供出色的強度且重量不會過重，使其成為輕質、高強度設計的理想選擇。
2. 淬透性：
   • 能夠在較大的截面上獲得均勻的硬度和強度。
3. 耐磨性：
   • 鉻和鉬可提高耐磨性和耐磨性，這對於旋轉或滑動部件至關重要。
4. 良好的機械加工性：
   • 雖然比低碳鋼更硬，但仍可以使用適當的工具進行加工。
5. 抗疲勞性：
   • 非常適合承受循環載荷和動態應力的部件。
6. 多功能性：
   • 適用於各種熱處理，包括退火、正火、回火。

AISI 4140合金鋼的應用

由於其強大的性能，AISI 4140 廣泛應用於各種行業：

• 汽車業：
  • 車軸、曲軸和齒輪。
• 航太：
  • 起落架部件、緊固件和結構件。
• 石油和天然氣：
  • 鑽鋌、接頭和接箍。
• 施工設備：
  • 液壓軸、心軸和銷。
• 工具製造：
  • 沖模、模具和工裝部件。

AISI 4140 的熱處理

熱處理工藝可以顯著改變 AISI 4140 的機械性能，以滿足特定應用的要求：

1. 退火：
   • 在 800–850°C 下進行，然後緩慢冷卻以提高可加工性。
2. 標準化：
   • 加熱至 870–900°C 並空冷，以細化晶粒結構並增強機械性質。
3. 淬火和回火：
   • 在 840–880°C 的油或水中淬火，然後在 540–680°C 下回火，以達到所需的硬度和韌性。
4. 感應或火焰硬化：
   • 提高表面硬度以提高耐磨性，同時保持堅韌的核心。

加工技術

1. 加工：
   • 建議在退火條件下使用硬質合金或高速鋼刀具進行加工。
2. 焊接：
   • 建議預熱 (150–400°C) 和焊後應力消除，以防止裂縫。
3. 鍛造：
   • 在 900–1,200°C 下進行，然後進行空氣冷卻或退火。

與相似等級的比較

鋼種	AISI 4140	AISI 4130	AISI 4340
碳含量	中 (0.38–0.43%)	較低 (0.28–0.33%)	中 (0.38–0.43%)
力量	高的	緩和	更高
淬透性	出色的	緩和	優越的
應用	高應力零件	輕量化零件	關鍵零件

認證和標準

為確保可靠性和一致性，請確保供應商遵守以下標準：

• ASTM A29/A29M： 鋼筋規範。
• SAE J404： 合金鋼的化學成分。
• DIN EN 10083-3： 可熱處理鋼，包括淬火鋼和回火鋼。

4140 鋼的牌號代表什麼

您有沒有想過為什麼它最初被稱為 4140 鋼？你可能認為它是一個系統的過程，但實際上它有更深的含義。第一個數字，即數字四 (4)，表示 AISI 4140 鋼比其他類型的鋼含有大量的鉬。接下來，數字一 (1) 講述了 AISI 4140 鋼含有額外元素，如鉻、錳等。您也可以在其他類型的鋼中看到這一點，例如 4340鋼.最後，最後兩 (2) 個數字，即數字 40，是用於區分碳含量與其他類型鋼材的標誌。

4140 鋼的特性是什麼？

與不同類型和種類的鋼類似，AISI 4140 鋼也具有物理、機械和熱性能。 4140 鋼很硬，這就是為什麼它可以用於衝擊應用。我們將跳過熱屬性，這樣您就可以避免混淆。

物理性質

• 熔點 – 1,416 攝氏度
• 密度 – 7.85 g/cm3

機械性能

• 屈服強度 – 415 MPa
• 體積模量 – 140 GPa
• 抗拉強度 – 655 MPa
• 硬度（布氏硬度） – 197
• 硬度 (Rockwell C) – 13
• 可加工性 – 65

這些就是AISI 4140鋼的物理機械性能！

AISI 4140 鋼夠硬嗎？

這個問題的答案將取決於您將用它做什麼類型。 AISI 4140 鋼質地堅硬，可用於廣泛的應用 由於 AISI 4140 鋼是一種含有中碳含量的鋼，因此 淬火 以便它可以達到 54 到 59 之間的硬度水平。相反，預熱和預硬化的 AISI 4140 鋼被處理到 28 到 32 HRC 之間的中等硬度。然後您可以選擇對其進行退火，使其達到 30 RC。

製造商如何生產 4140 鋼？

您可以透過混合和組合合金元素來生產和製造 AISI 4140 鋼。這些元素包括鐵、碳和鉬作為基礎。淬火－生產AISI 4140鋼的製程之一。生產和製造 4140 鋼的第一步是將基本元素熔化到氧氣或電爐中。然後，將它們冷卻並退火（可以多次退火）。退火過程後，再次加熱至熔融狀態。然後，您必須將其倒入您想要的形狀，並且可以透過熱軋或冷軋進行加工。這就是 4140 鋼的製造和製造的一般結構。

哪裡 使用 AISI 4140 鋼?

您可以在許多不同的應用中使用 AISI 4140 鋼。 這些是 AISI 4140 鋼的一些常規應用這些應用包括但不限於以下內容：

• 項圈
• 銑床主軸
• 螺栓和螺母（工具）
• 齒輪
• 夾具
• 鋼聯軸器
• 燈具
• 蓋子
• 幻燈片
• 滾筒和輸送機
• 還有很多！

4140 鋼具有良好的硬度和滲透性，因此您可以以不同的方式使用它。更重要的是，您還可以相信它的延展性和整體耐磨性！所以，如果您認為 AISI 4140 鋼材只能在某些情況下使用，請三思！問題是，哪裡可以買到最好的、最高等級的4140鋼？

4140 是硬化鋼嗎？

AISI 4140 是一種理想的鉻鉬全硬化工具鋼，能夠進行熱處理和回火，直到在某些特性上達到 43 HRC。它還可以在不損失性能的情況下添加低合金，使其成為一種多功能金屬，適合大多數應用，同時在您需要工具具有更高的強度或抗衝擊性時仍然足夠堅固。

4140 被視為工具鋼嗎？

4141是一種鉻和碳含量高的工具鋼。它可以用來製造需要額外耐用性的工具或機器，比如煤礦工人的鉗子！

1018 或 4140 鋼哪個更硬？

為下一個項目選擇最好的材料可能是一個挑戰。 1018 鋼具有許多有價值的特性，使其更受歡迎，例如其可加工性和焊接性；但在某些情況下，4140 更堅固，在這些情況下，您需要高抗衝擊性或疲勞/抗扭強度，而成本幾乎不會比碳鋼增加（這並不總是可行）。

4140 鋼是一種不銹鋼嗎？

是的。 17-4 PH 馬氏體不銹鋼可以進行熱處理，以適應許多應用和工藝所需的材料特性——使它們成為絕佳的選擇！

4140 可以用水淬火嗎？

水淬鋼將獲得比油淬更高的淬火硬度。對於推薦的熱處理，我們通常包括加熱到奧氏體化溫度，然後油或空氣冷卻，然後在較低溫度（低於 1500°F）下進行退火。如果您希望這種材料類型的產品具有所需的強度範圍，則必須進行回火。

4140 鋼適用於軸嗎？

是的！這種材料具有很高的疲勞強度和優異的韌性，由於其韌性，它經常用於曲軸。當您想要一些可以持續很長時間但也有一些缺點時，這種金屬成為最佳選擇的原因還有很多——例如，如果您的目標是頂部水冷，則耐腐蝕性並不理想（儘管可能不是當今技術的問題）。

4140 是熱軋還是冷軋？

4140熱軋鋼棒 4140熱軋鋼棒是一種具有淬硬能力的中碳合金。高淬透性來自其他元素的混合，這使得該等級在工業壓力機上用錘擊特定工具滾壓成型後非常適用於鍛造或熱處理。一旦以某種方式進行處理，它還可以很好地抵抗疲勞和衝擊損傷，因為不需要表面硬化，因為每個表面都會受到衝擊，直到您獲得所需的量——這意味著在家裡等待時浪費的時間更少，想知道一切會持續多久拿！

4130 和 4140 鋼有什麼區別？

AISI 4140 合金具有更高的淬透性、強度和延展性（可以拉拔），但熱處理速度比 A4143 慢。焊接過程也很簡單，不會散發太多熱量；這意味著已經加熱的金屬發生變形的可能性較小，因為在靠近發動機的地方焊接它們並不那麼危險，因為汽車內可能存在高溫）。 4130 含有 0.28%-0 .33% 碳，同時比普通材料強度更高 低百分比的錳會產生更堅韌的材料，同時具有良好的耐磨性！這構成了當今汽車製造商使用的大多數組件。

4140 和 4150 鋼有什麼區別？

4140 和 4150 鋼的區別在於前者俱有更高的抗拉強度，這意味著它在斷裂前可以承受更多的應力。它還允許更容易彎曲，而 4140 的延展性使這種材料更適合冷加工條件以及需要高溫的條件，例如成型操作，其中 4150 必須首先進行熱處理，例如提前加熱其材料，以便您知道哪種類型您手頭的項目將需要（或厚度）；但是因為我們都希望我們的項目完成得比實際發生的更快——因此可以省錢！——我們使用另一種形式或過程：退火！為了讓事情變得更簡單：-4xxx 鋼基本上通過任何其他化學物質代表碳。

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