If you’re in the manufacturing, ingénierie, or any industry that requires high – performance metals, 4140 annealed cold rolled steel is a material you should know well. This alloy offers a unique blend of strength, dureté, et machinabilité, making it suitable for a wide range of applications. Dans ce guide, we’ll explore everything from its material properties and composition à applications industrielles et supply chain options, Vous aider à prendre des décisions éclairées pour vos projets.
1. Propriétés des matériaux & Composition
Composition chimique
4140 steel is a medium – carbone, chrome – molybdenum alloy. The main alloying elements include:
- Carbone (C): Autour 0.38 – 0.43%, which contributes to the steel’s hardness and strength.
- Chrome (Croisement): Environ 0.80 – 1.10%, Amélioration de la résistance à l'usure et durecabilité.
- Molybdène (MO): Avec 0.15 – 0.25%, it improves the steel’s toughness, especially at high temperatures, and also contributes to hardenability.
- Manganèse (MN): In the range of 0.75 – 1.00%, it helps with strength and hardenability as well.
Propriétés mécaniques
| Propriété | Valeur | Unité |
| Résistance à la traction 4140 annealed CR | 600 – 800 | MPA |
| 4140 annealed yield strength | 380 – 550 | MPA |
| Élongation | 15 – 20 | % |
| Réduction de la zone | 40 – 50 | % |
| Dureté (BNN) 4140 annealed cold rolled | 170 – 210 | BNN |
| Density of 4140 acier | 7.85 | g / cm³ |
| Résistance à l'impact 4140 recuit | Modéré – Haut (depends on heat treatment) | J/cm² |
Par exemple, in a manufacturing plant producing hydraulic cylinders, le 4140 annealed cold rolled steel’s yield strength of 400 MPA (a value within the range) ensures that the cylinder rods can withstand the internal pressure without deforming.
2. Chaleur – Treatment Response & Performance mécanique
Méthodes de traitement thermique
- Recuit: Heating the 4140 steel to around 840 – 870°C and then slowly cooling it. Ce processus adoucit l'acier, réduit les contraintes internes, et affine la structure des grains, renforcement machinabilité.
- Trempage et tempérament: Chauffage de l'acier à la température à austénitation (autour 840 – 860° C pour 4140) suivi d'un refroidissement rapide (éteinte) dans l'huile ou l'eau. Alors, il est tempéré à 550 – 650° C pour équilibrer la dureté et la ténacité. Le courbe de durabilité 4140 acier montre comment la profondeur du durcissement varie avec le taux de refroidissement.
- Normalisation: Chauffage au-dessus de la température critique (Similaire à l'austénitation) et l'air – refroidissement. Il améliore la structure des grains et les propriétés mécaniques’ uniformité.
Comparaison de la dureté
| Traitement thermique | Dureté (approximatif) |
| 4140 recuit | 170 – 210 BNN |
| Éteint & Tempéré | 40 – 50 CRH (équivalent à 388 – 477 BNN) |
Un fabricant de haut – Les boulons de contrainte peuvent choisir éteintes et trempés 4140 acier pour sa dureté et sa résistance élevées, tandis que pour les pièces qui nécessitent plus de formabilité et moins de dureté, La version recuite est préférée.
3. Machinabilité, Formabilité & Finition de surface
Machinabilité
- Cote de machinabilité: 4140 recuit a une bonne note de machinabilité, ce qui est meilleur que certains plus élevés – aciers alliés. Par rapport à 1045 acier, 4140 recuit a une note de autour 60 – 70% (où 1018 chaud roulé = 100%).
- Vitesses de coupe recommandées: Pour les opérations de virage avec un haut – acier (HSS) outils, vitesses de coupe de 60 – 90 m / min sont recommandés. Lorsque vous utilisez des outils en carbure, Les vitesses peuvent être augmentées pour 150 – 250 m / mon.
- Contrôle des puces: En raison de sa nature relativement douce dans l'état recuit, Le contrôle des puces peut être obtenu avec une géométrie d'outil appropriée. Par exemple, L'utilisation d'outils avec des angles de râteau positifs aide à diviser les puces en petits morceaux pendant l'usinage.
Formabilité
- Limites de formation à froid: 4140 recuit peut être froid – formé, mais cela nécessite plus de force par rapport à faible – aciers au carbone. Le rayon de flexion 4140 annealed cold rolled dépend de l'épaisseur du matériau. Pour un 5 – mm en feuille d'épaisseur, un rayon de flexion minimum d'environ 1.5 fois l'épaisseur (7.5 MM) est généralement recommandé.
- Soudabilité: 4140 L'acier a une bonne soudabilité. Préchauffer 150 – 250° C et post – traitement thermique (tremper) sont souvent nécessaires pour empêcher la fissuration. Soudage MIG ou TIG avec des métaux de remplissage appropriés comme ER80 – G peut être utilisé.
Finition de surface
La finition de surface réalisable sur 4140 Cr peut être aussi faible que RA 0.2 – 0.8 µm. Cette finition de surface lisse est bénéfique pour les applications où la friction doit être minimisée, comme dans les arbres et les tiges de cylindre hydrauliques.
4. Applications industrielles & Fin – Cas d'utilisation
- Automobile: Chariots automobiles à partir de 4140 L'acier roulé froid recuit peut résister au haut – charge cyclique de contrainte pendant le fonctionnement du moteur. Aussi, haut – boulons de contrainte & attaches dans les moteurs sont souvent faits de 4140 acier en raison de sa résistance.
- Aérospatial: Atterrissage aérospatial – composants de vitesse nécessitent des matériaux à haute résistance – à – ratios de poids. 4140 acier, surtout dans la chaleur – état traité, peut répondre à ces exigences. Par exemple, l'atterrissage – Les entretoises d'équipement peuvent être fabriquées à partir de 4140 acier pour assurer la durabilité pendant les impacts d'atterrissage.
- Pétrole et gaz: Colliers de percer 4140 acier sont utilisés dans les opérations de forage. Ils doivent résister à un couple élevé et à des forces de compression, et la résistance à la force et à l'usure de 4140 L'acier en fait un choix idéal.
- Machines industrielles: Engrenages & pignon, porte-outils & luminaires, et arbres & essieux sont généralement fabriqués à partir de 4140 acier. Dans une boîte de vitesses, 4140 pré – Les engrenages durcis peuvent transmettre efficacement le couple élevé.
5. Disponibilité, Formes & Options de chaîne d'approvisionnement
Formes et tailles
- Tailles de barre rondes: 4140 Des barres rondes roulées à froid recuites sont disponibles en diamètre allant de 3 – 150 MM. Par exemple, un fabricant de petits – Les machines à échelle peuvent utiliser 10 – Barres rondes de diamètre mm pour les arbres.
- Barre plate: Les épaisseurs peuvent aller de 1 – 30 MM, et les largeurs de 10 – 200 MM.
- Carré & barre: Barres carrées avec des longueurs latérales de 5 – 100 MM et barres hexagonales avec à travers – Dimensions des appartements de 6 – 80 MM sont couramment stockés.
Chaîne d'approvisionnement
- Précision – sol 4140 fournisseurs de tiges: Il existe de nombreux fournisseurs dans le monde qui offrent une précision – bâtonnets, Assurer des tolérances étroites. Par exemple, aux États-Unis, companies like XYZ Metals specialize in providing precision – sol 4140 tiges.
- Couper – à – longueur 4140 annealed service: Many suppliers offer cut – à – length services, allowing customers to order the exact lengths they need. This reduces waste and costs.
- Mill minimum order 4140 Croisement: The mill minimum order quantity can vary, but it’s often around 1 – 5 tonnes. Cependant, some suppliers may offer smaller quantities for customers with lower requirements.
- Domestic vs import 4140 disponibilité: In the US, domestic suppliers can provide shorter lead times, généralement à l'intérieur 1 – 2 weeks for standard sizes. Importé 4140 steel may take 4 – 6 semaines mais pourrait être plus coûte – efficace pour les grandes commandes.
6. Normes, Certifications & Documentation technique
- ASTM A331: Cette norme couvre le froid – Barres en acier en alliage fini, y compris 4140 recuit froid – fini. Il définit les exigences de propriété chimique et mécanique.
- Sae 4140 graphique équivalent de qualité: Aide à comparer 4140 acier avec d'autres notes de différentes normes. Par exemple, Il montre les notes équivalentes dans le système européen EN.
- AMS 6381 4140 Spécification recuite: Spécification des matériaux aérospatiaux (AMS) qui détaille les exigences pour 4140 acier recuit utilisé dans les applications aérospatiales.
- DANS 1.7225 / 42CRMO4 VS 4140: DANS 1.7225 (42CRMO4) est l'équivalent européen de 4140 acier. Alors qu'ils ont des compositions chimiques similaires, Il peut y avoir de légères différences dans les propriétés mécaniques en raison des variations de fabrication.
- Rapport de test de matériel (MTR) 4140: Un document fourni par le fournisseur qui montre les résultats des tests pour la composition chimique et les propriétés mécaniques des 4140 acier.
- OIN 9001 & AS9100 certifié 4140 fournisseur: OIN 9001 assure des systèmes de gestion de la qualité, Et AS9100 est pour l'aérospatiale – qualité connexe. Les fournisseurs avec ces certifications peuvent fournir des produits plus fiables.
- ATTEINDRE & Conformité ROHS 4140 acier: ATTEINDRE (Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals) and RoHS (Restriction of Hazardous Substances) ensure that the 4140 steel does not contain harmful substances above the regulated limits.
La perspective de la technologie Yigu sur 4140 Acier roulé froid recuit
À la technologie Yigu, we’ve witnessed the versatility of 4140 annealed cold rolled steel in various projects. For applications that demand a balance of strength and machinability, like in the production of high – engrenages de précision, this material is a top choice. Nous le recommandons souvent aux clients des industries de l'automobile et des machines. Notre équipe peut aider à sélectionner la bonne chaleur – état traité et forme en fonction des exigences de votre projet, Assurer le coût – efficacité et élevée – fin de qualité – produits.
FAQ
- Peut 4140 L'acier roulé froid recuit soit soudé facilement?
4140 L'acier a une bonne soudabilité. Cependant, préchauffer 150 – 250° C et post – traitement thermique (tremper) sont souvent nécessaires pour empêcher la fissuration. L'utilisation de méthodes de soudage appropriées comme MIG ou TIG avec des métaux de remplissage appropriés peut assurer une solide articulation.
- Quelle est la différence entre 4140 recuit et 4140 éteint et tempéré?
4140 recuit est plus doux, avec une dureté de 170 – 210 BNN, et est plus adapté aux applications nécessitant la formabilité et la facilité d'usinage. 4140 éteint et tempéré est beaucoup plus difficile, avec une dureté de 40 – 50 CRH (388 – 477 BNN), et est utilisé pour les applications où la résistance à la résistance élevée et à l'usure est cruciale.
- Où puis-je trouver un fournisseur fiable pour 4140 acier roulé froid recuit?
Vous pouvez rechercher des fournisseurs avec ISO 9001 ou certifications AS9100, Selon votre industrie. Les fournisseurs domestiques peuvent offrir des délais plus courts, tandis que les options importées pourraient être plus coûteuses – efficace pour les grandes commandes. Demander des rapports de test de matériel (Mtrs) peut aider à assurer la qualité de l'acier fourni.