4140 Annealed Cold Rolled Steel: 産業用アプリケーションのガイド

If you’re in the manufacturing, エンジニアリング, 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, タフネス, および加工性, making it suitable for a wide range of applications. このガイドで, we’ll explore everything from its material properties and composition に industrial applications そして supply chain options, プロジェクトに情報に基づいた決定を下すのに役立ちます.

1. 材料特性 & 構成

化学組成

4140 steel is a medium – 炭素, クロム – molybdenum alloy. The main alloying elements include:

• 炭素 (c): その周り 0.38 – 0.43%, which contributes to the steel’s hardness and strength.
• クロム (cr): 約 0.80 – 1.10%, 耐摩耗性と硬化性の向上.
• モリブデン (MO): と 0.15 – 0.25%, it improves the steel’s toughness, especially at high temperatures, and also contributes to hardenability.
• マンガン (Mn): In the range of 0.75 – 1.00%, it helps with strength and hardenability as well.

機械的特性

例えば, in a manufacturing plant producing hydraulic cylinders, the 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. 熱 – Treatment Response & 機械的性能

熱処理方法

• アニーリング: Heating the 4140 steel to around 840 – 870°C and then slowly cooling it. This process softens the steel, reduces internal stresses, and refines the grain structure, enhancing 加工性.
• クエンチングと焼き戻し: Heating the steel to austenitizing temperature (その周り 840 – 860°C for 4140) その後、迅速な冷却が続きます (消光) in oil or water. それから, it is tempered at 550 – 650°C to balance hardness and toughness. The hardenability curve 4140 鋼鉄 shows how the depth of hardening varies with cooling rate.
• 正規化: Heating above the critical temperature (similar to austenitizing) and air – 冷却. It improves the grain structure and mechanical properties’ uniformity.

Comparison of Hardness

A manufacturer of high – stress bolts may choose quenched and tempered 4140 steel for its high hardness and strength, while for parts that require more formability and less hardness, the annealed version is preferred.

3. 加工性, 形成性 & 表面仕上げ

加工性

• 加工性評価: 4140 annealed has a good machinability rating, which is better than some higher – alloy steels. Compared to 1045 鋼鉄, 4140 annealed has a rating of around 60 – 70% (どこ 1018 ホットロール= 100%).
• Recommended cutting speeds: For turning operations with high – speed steel (HSS) ツール, cutting speeds of 60 – 90 m/min are recommended. When using carbide tools, speeds can be increased to 150 – 250 m/my.
• Chip control: Due to its relatively soft nature in the annealed state, chip control can be achieved with proper tool geometry. 例えば, using tools with positive rake angles helps in breaking the chips into smaller pieces during machining.

形成性

• Cold forming limits: 4140 annealed can be cold – formed, but it requires more force compared to low – carbon steels. The 曲げ半径 4140 annealed cold rolled depends on the thickness of the material. aの 5 – mm thick sheet, a minimum bending radius of about 1.5 times the thickness (7.5 mm) is typically recommended.
• 溶接性: 4140 steel has fair weldability. Preheating to 150 – 250°Cとポスト – 熱処理 (焼き戻し) しばしば亀裂を防ぐために必要です. ER80のような適切なフィラーメタルを使用したMIGまたはTIG溶接 – Gを使用できます.

表面仕上げ

表面仕上げが達成可能です 4140 CRはRAと同じくらい低くなる可能性があります 0.2 – 0.8 µm. この滑らかな表面仕上げは、摩擦を最小限に抑える必要があるアプリケーションに有益です, シャフトや油圧シリンダーロッドなど.

4. 産業用アプリケーション & 終わり – ユースケース

• 自動車: 自動車クランクシャフト から作られています 4140 アニールされたコールドロールスチールは、高に耐えることができます – エンジンの動作中の循環荷重を強化します. また, 高い – ストレスボルト & ファスナー エンジンではしばしばで作られています 4140 その強度のために鋼.
• 航空宇宙: 航空宇宙着陸 – ギアコンポーネント 強度の高い材料が必要です – に – 重量比. 4140 鋼鉄, 特に暑さの中で – 処理された状態, これらの要件を満たすことができます. 例えば, 着陸 – ギアストラットはから作ることができます 4140 着陸中に耐久性を確保するための鋼.
• 石油とガス: 襟を掘削します 4140 鋼鉄 掘削操作で使用されます. 彼らは、高トルクと圧縮力に耐える必要があります, と強さと耐摩耗性 4140 スチールはそれを理想的な選択にします.
• 産業機械: ギア & ピニオン, ツールホルダー & 備品, そして シャフト & 車軸 一般的に作られています 4140 鋼鉄. ギアボックスで, 4140 事前 – 硬化したギアは、高トルクを効率的に送信できます.

5. 可用性, 形 & サプライチェーンオプション

形状とサイズ

• 丸いバーのサイズ: 4140 アニールされたコールドロールラウンドバーは、からの直径で利用できます 3 – 150 mm. 例えば, 小規模のメーカー – スケール機械が使用される場合があります 10 – シャフト用のmm直径丸いバー.
• フラットバー: 厚さはからです 1 – 30 mm, と幅 10 – 200 mm.
• 四角 & ヘックスバー: の側面の長さの正方形のバー 5 – 100 MMとHEXのバーがあります – フラットの寸法 6 – 80 MMは一般的に在庫されています.

サプライチェーン

• 精度 – 地面 4140 ロッドサプライヤー: 世界中に多くのサプライヤーが正確に提供しています – グラウンドロッド, 厳しい許容範囲を確保します. 例えば, 米国で, companies like XYZ Metals specialize in providing precision – 地面 4140 ロッド.
• カット – に – 長さ 4140 annealed service: Many suppliers offer cut – に – length services, allowing customers to order the exact lengths they need. This reduces waste and costs.
• Mill minimum order 4140 cr: The mill minimum order quantity can vary, but it’s often around 1 – 5 トン. しかし, some suppliers may offer smaller quantities for customers with lower requirements.
• Domestic vs import 4140 可用性: In the US, domestic suppliers can provide shorter lead times, 通常内 1 – 2 weeks for standard sizes. Imported 4140 steel may take 4 – 6 数週間ですが、より多くのコストになる可能性があります – 大量注文に効果的です.

6. 基準, 認定 & 技術文書

• ASTM A331: この標準は寒さをカバーします – 完成した合金スチールバー, 含む 4140 アニールされた寒さ – 終了した. 化学および機械的特性の要件を定義します.
• sae 4140 グレードの同等のチャート: 比較するのに役立ちます 4140 さまざまな基準から他のグレードのスチール. 例えば, ヨーロッパのENシステムで同等のグレードを示しています.
• AMS 6381 4140 アニール仕様: 航空宇宙材料仕様 (AMS) その要件の詳細 4140 航空宇宙アプリケーションで使用されるアニール鋼.
• で 1.7225 / 42CRMO4対 4140: で 1.7225 (42CRMO4) is the European equivalent of 4140 鋼鉄. While they have similar chemical compositions, there may be slight differences in mechanical properties due to manufacturing variations.
• 材料テストレポート (MTR) 4140: A document provided by the supplier that shows the test results for chemical composition and mechanical properties of the supplied 4140 鋼鉄.
• ISO 9001 & AS9100 certified 4140 supplier: ISO 9001 ensures quality management systems, and AS9100 is for aerospace – related quality. Suppliers with these certifications can provide more reliable products.
• REACH & ROHSコンプライアンス 4140 鋼鉄: REACH (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.

Yiguテクノロジーの視点 4140 Annealed Cold Rolled Steel

Yiguテクノロジーで, 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 – 精密ギア, this material is a top choice. 自動車および機械産業のクライアントによくお勧めします. 私たちのチームは、適切な熱を選択するのに役立ちます – プロジェクトの要件に基づいて、状態と形状を処理します, コストを確保します – 効率と高 – 品質の終わり – 製品.

よくある質問

1. できる 4140 アニールされたコールドロールスチールを簡単に溶接します?

4140 steel has fair weldability. しかし, 予熱します 150 – 250°Cとポスト – 熱処理 (焼き戻し) しばしば亀裂を防ぐために必要です. 適切なフィラー金属を使用したMIGやTIGなどの適切な溶接方法を使用すると、強力なジョイントを確保できます.

2. の違いは何ですか 4140 アニールされ、 4140 クエンチと和らげられた?

4140 アニールは柔らかいです, の硬度で 170 – 210 BNN, そして、機械加工の形成と容易さを必要とするアプリケーションにより適しています. 4140 クエンチと焼き上げははるかに困難です, の硬度で 40 – 50 HRC (388 – 477 BNN), 高強度と耐摩耗性が非常に重要なアプリケーションに使用されます.

3. 信頼できるサプライヤーはどこにありますか 4140 アニールされたコールドロールスチール?

ISOのサプライヤーを探すことができます 9001 またはAS9100認定, あなたの業界に依存します. 国内のサプライヤーは、より短いリードタイムを提供する場合があります, インポートされたオプションのコストは増加する可能性があります – 大量注文に効果的です. マテリアルテストレポートのリクエスト (MTRS) 供給された鋼の品質を確保するのに役立ちます.