4140 Annealed Cold Rolled Steel: A Guide for Industrial Applications

If you’re in the manufacturing, engenharia, 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, resistência, e maquiagem, making it suitable for a wide range of applications. Neste guia, we’ll explore everything from its material properties and composition para Aplicações industriais e supply chain options, ajudando você a tomar decisões informadas para seus projetos.

1. Propriedades do material & Composição

Composição química

4140 steel is a medium – carbono, cromo – molybdenum alloy. The main alloying elements include:

• Carbono (C): Em volta 0.38 – 0.43%, which contributes to the steel’s hardness and strength.
• Cromo (Cr): Aproximadamente 0.80 – 1.10%, Aumentando a resistência ao desgaste e a hardenabilidade.
• Molibdênio (MO): Com 0.15 – 0.25%, it improves the steel’s toughness, especially at high temperatures, and also contributes to hardenability.
• Manganês (Mn): In the range of 0.75 – 1.00%, it helps with strength and hardenability as well.

Propriedades mecânicas

Por exemplo, in a manufacturing plant producing hydraulic cylinders, o 4140 annealed cold rolled steel’s yield strength of 400 MPA (a value within the range) garante que as hastes do cilindro possam suportar a pressão interna sem deformar.

2. Aquecer – Resposta do tratamento & Desempenho mecânico

Métodos de tratamento térmico

• Recozimento: Aquecendo o 4140 aço para perto 840 – 870° C e depois resfriando lentamente. Este processo suaviza o aço, reduz as tensões internas, e refina a estrutura de grãos, melhorando MACHINABILIDADE.
• Tireização e temperamento: Aquecendo o aço para a temperatura austenitizante (em volta 840 – 860° C para 4140) seguido de resfriamento rápido (Tireização) em óleo ou água. Então, é temperado em 550 – 650° C para equilibrar dureza e resistência. O curva de hardenabilidade 4140 aço mostra como a profundidade do endurecimento varia com a taxa de resfriamento.
• Normalização: Aquecimento acima da temperatura crítica (semelhante a austenitização) e ar – resfriamento. Melhora a estrutura de grãos e as propriedades mecânicas’ uniformidade.

Comparação da dureza

Um fabricante de alta – parafusos de estresse podem escolher extinto e temperado 4140 Aço para sua alta dureza e força, enquanto para peças que exigem mais formabilidade e menos dureza, A versão recozida é preferida.

3. MACHINABILIDADE, Formabilidade & Acabamento superficial

MACHINABILIDADE

• Classificação de maquinabilidade: 4140 recozido tem uma boa classificação de máquinas, o que é melhor do que algum maior – Aços de liga. Comparado com 1045 aço, 4140 recozido tem uma classificação em torno 60 – 70% (onde 1018 enrolado a quente = 100%).
• Velocidades de corte recomendadas: Para girar operações com alto – Aço de velocidade (HSS) ferramentas, Velocidade de corte de 60 – 90 M/min são recomendados. Ao usar ferramentas de carboneto, velocidades podem ser aumentadas para 150 – 250 m/meu.
• Controle de chip: Devido à sua natureza relativamente suave no estado recozido, O controle de chips pode ser alcançado com a geometria da ferramenta adequada. Por exemplo, O uso de ferramentas com ângulos de ancinho positivo ajuda a quebrar as fichas em pedaços menores durante a usinagem.

Formabilidade

• Limites de formação a frio: 4140 recozido pode estar frio – formado, mas requer mais força em comparação com baixo – aços de carbono. O raio de flexão 4140 annealed cold rolled depende da espessura do material. Para um 5 – Mm Folha de espessura, um raio mínimo de flexão de cerca de 1.5 vezes a espessura (7.5 milímetros) é normalmente recomendado.
• Soldabilidade: 4140 O aço tem soldabilidade justa. Pré -aquecer 150 – 250° C e postagem – tratamento térmico (temering) geralmente são necessários para evitar rachaduras. Soldagem MIG ou TIG com metais de enchimento apropriados como ER80s – G pode ser usado.

Acabamento superficial

O acabamento da superfície alcançável em 4140 Cr pode ser tão baixo quanto RA 0.2 – 0.8 µm. Este acabamento superficial liso é benéfico para aplicações onde o atrito precisa ser minimizado, como em eixos e hastes de cilindro hidráulico.

4. Aplicações industriais & Fim – Casos de uso

• Automotivo: Cab para eixos automotivos feito de 4140 aço laminado a frio recozido pode suportar a alta – Carga cíclica de estresse durante a operação do motor. Também, alto – parafusos de estresse & prendedores nos motores são frequentemente feitos de 4140 aço devido à sua força.
• Aeroespacial: Pouso aeroespacial – Componentes de engrenagem requer materiais com alta resistência – para – taxas de peso. 4140 aço, especialmente no calor – condição tratada, pode atender a esses requisitos. Por exemplo, o pouso – suportes de engrenagem podem ser feitos de 4140 aço para garantir a durabilidade durante os impactos do pouso.
• Petróleo e gás: Colares de perfuração 4140 aço são usados ​​em operações de perfuração. Eles precisam suportar forças de alto torque e compressão, e a resistência de força e desgaste de 4140 aço tornam -o uma escolha ideal.
• Máquinas industriais: Engrenagens & pinhões, titulares de ferramentas & acessórios, e eixos & eixos são comumente feitos de 4140 aço. Em uma caixa de engrenagens, 4140 pré – engrenagens endurecidas podem transmitir alto torque com eficiência.

5. Disponibilidade, Formas & Opções da cadeia de suprimentos

Formas e tamanhos

• Tamanhos de barra redonda: 4140 Barras redondas a frio recozidas estão disponíveis em diâmetros que variam de 3 – 150 milímetros. Por exemplo, um fabricante de pequeno – máquinas de escala podem usar 10 – barras redondas de diâmetro mm para eixos.
• Barra plana: Espessuras podem variar de 1 – 30 milímetros, e larguras de 10 – 200 milímetros.
• Quadrado & hex bar: Square bars with side lengths of 5 – 100 mm and hex bars with across – flats dimensions of 6 – 80 mm are commonly stocked.

Cadeia de mantimentos

• Precisão – ground 4140 rod suppliers: There are many suppliers worldwide that offer precision – ground rods, ensuring tight tolerances. Por exemplo, in the US, companies like XYZ Metals specialize in providing precision – ground 4140 hastes.
• Corte – para – comprimento 4140 annealed service: Many suppliers offer cut – para – 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 toneladas. No entanto, some suppliers may offer smaller quantities for customers with lower requirements.
• Domestic vs import 4140 disponibilidade: In the US, domestic suppliers can provide shorter lead times, geralmente dentro 1 – 2 weeks for standard sizes. Imported 4140 steel may take 4 – 6 weeks but could be more cost – effective for large orders.

6. Padrões, Certificações & Documentação técnica

• ASTM A331: This standard covers cold – finished alloy steel bars, incluindo 4140 annealed cold – finished. It defines the chemical and mechanical property requirements.
• SAE 4140 grade equivalent chart: Helps in comparing 4140 steel with other grades from different standards. Por exemplo, it shows the equivalent grades in the European EN system.
• AMS 6381 4140 annealed specification: Especificação de material aeroespacial (AMS) that details the requirements for 4140 annealed steel used in aerospace applications.
• EM 1.7225 / 42CrMo4 vs 4140: EM 1.7225 (42CRMO4) is the European equivalent of 4140 aço. While they have similar chemical compositions, there may be slight differences in mechanical properties due to manufacturing variations.
• Relatório de teste de material (Mtr) 4140: A document provided by the supplier that shows the test results for chemical composition and mechanical properties of the supplied 4140 aço.
• 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.
• ALCANÇAR & ROHS Conformidade 4140 aço: ALCANÇAR (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.

Perspectiva da tecnologia Yigu sobre 4140 Annealed Cold Rolled Steel

Na tecnologia 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 – engrenagens de precisão, this material is a top choice. We often recommend it to clients in the automotive and machinery industries. Our team can assist in selecting the right heat – treated state and shape based on your project requirements, ensuring cost – efficiency and high – quality end – produtos.

Perguntas frequentes

1. Pode 4140 annealed cold rolled steel be welded easily?

4140 O aço tem soldabilidade justa. No entanto, pré -aquecer 150 – 250° C e postagem – tratamento térmico (temering) geralmente são necessários para evitar rachaduras. Using appropriate welding methods like MIG or TIG with suitable filler metals can ensure a strong joint.

2. What is the difference between 4140 annealed and 4140 extinto e temperado?

4140 annealed is softer, with a hardness of 170 – 210 Bnn, and is more suitable for applications requiring formability and ease of machining. 4140 quenched and tempered is much harder, with a hardness of 40 – 50 CDH (388 – 477 Bnn), and is used for applications where high strength and wear resistance are crucial.

3. Where can I find a reliable supplier for 4140 annealed cold rolled steel?

You can look for suppliers with ISO 9001 or AS9100 certifications, depending on your industry. Domestic suppliers may offer shorter lead times, while imported options could be more cost – effective for large orders. Requesting material test reports (Mtrs) can help ensure the quality of the supplied steel.