Yes, 4140 steel can rust. Because 4140 is a ferrous (iron-based) alloy, it is prone to rusting, especially in the presence of moisture and oxygen, and typically requires protective measures for long-term outdoor use.

Legovaná ocel 4140 | 42CrMo4 | SCM440

AOBO STEEL – Trusted Global Tool Steel Supplier

Odeslat poptávku

4140 alloy steel is a versatile Cr-Mo alloy steel offering good strength, toughness, and hardenability, making it suitable for moderately severe service conditions after appropriate heat treatment. It’s classified with Chromium and Molybdenum as its primary alloying elements.

1. Aplikace

Strojní součásti: Hřídele (primární použití), Nápravy, Ozubená kola, Vřetena, Spojky, Klikové hřídele, Ojnice, Kryty ventilů, Tělesa upínačů, Kleštiny
Nástroje a upínací přípravky: Přípravky, Upínací přípravky, Držáky nástrojů, Vrtací límce, Šrouby, Svorníky, Díly dopravníků
Automobilový a letecký průmysl: Nápravy, klikové hřídele, řídicí čepy, vysoce pevné konstrukční díly
Ropný a plynárenský průmysl: Vrtací nástroje, Klouby nástrojů, Hřídele čerpadel
Povrchově kalené díly: Součásti vyžadující zvýšenou odolnost povrchu

2. Složení oceli 4140¹

uhlík (C)	mangan (Mn)	křemík (Si)	Chrom (Cr)	molybden (Mo)	fosfor (P)	síra (S)
0.38 – 0.43	0.75 – 1.00	0.15 – 0.35	0.80 – 1.10	0.15 – 0.25	≤ 0,035	≤ 0,040

3. Fyzikální vlastnosti

Physical Properties of 4140 Alloy Steel under Different Temperatures

Teplota (°C)	Teplota (°F)	Tepelná vodivost (W/m·K)	Průměrná měrná tepelná kapacita (kJ/kg·K)	Průměrný koeficient lineární roztažnosti (x 10⁻⁶ K⁻¹)	Hustota (kg/m³)	Young’s Modulus (x 10⁵ MPa)
20	68	46.71	472.91	11.28	7848.2	211.6
100	212	46.06	486.33	11.67	7820.7	203.1
200	392	45.59	499.21	12.32	7790.2	197.5
300	572	43.47	519.18	12.85	7757.4	193.7
400	752	40.7	543.45	13.37	7722.3	188.6
500	932	37.67	570.3	13.9	7684.7	180.2
600	1112	34.63	599.31	14.42	7644.5	167.0

4. Mechanické vlastnosti

Vlastnosti oceli 4140 lze výrazně upravit pomocí tepelné zpracování. Quenching and tempering can improve the yield strength, tensile strength, and notch toughness of 4140 metal.

4.1 Kalený a popouštěný kov 4140

Když je ocel 4140 kalena v oleji a poté popouštěna při různých teplotách, její mechanické vlastnosti se předvídatelně mění. To umožňuje přesnou kontrolu nad konečnými vlastnostmi oceli tak, aby splňovaly specifické provozní požadavky. Níže je uveden souhrn typických mechanických vlastností dosažených při různých teplotách popouštění:

Teplota temperování	4140 Pevnost v tahu (MPa)	4140 Mez kluzu (MPa)	Prodloužení (%)	Zmenšení plochy (%)	Tvrdost (HB)
205 °C (400 °F)	1965 – 1980	1740 – 1860	11	39 – 42	520 – 578
260 °C (500 °F)	1860	1650	11	44	534
315 °C (600 °F)	1720 – 1760	1570 – 1620	11.5 – 12	44 – 46	490 – 495
425 °C (800 °F)	1450 – 1500	1340 – 1365	14 – 15	48 – 50	429 – 440
540 °C (1000 °F)	1150 – 1240	1050 – 1160	17 – 17.5	53 – 55	341 – 360
595 °C (1100 °F)	1020	910	19	58	311
650 °C (1200 °F)	900 – 1020	790 – 860	20 – 21	60 – 61	277 – 290
705 °C (1300 °F)	810 – 860	690 – 740	23	63 – 65	235 – 250

4.2 Vliv velikosti průřezu (hmotnostní efekt) na vlastnosti materiálu 4140

It’s important to consider the section size, or mass, of the 4140 steel component during heat treatment specification, especially when aiming for high strength levels. AISI 4140 is not a deep-hardening steel, and under the same heat treatment conditions, larger cross-sections may not achieve the same overall hardness or strength as smaller cross-sections.

Následující tabulka ilustruje vliv průměru tyče 4140 na mechanické vlastnosti oceli 4140 kalené v oleji z 845 °C (1550 °F) a popouštěné při 540 °C (1000 °F):

Vliv průměru tyče na mechanické vlastnosti oceli 4140 (popuštěné při 540 °C / 1000 °F)

Průměr tyče	Pevnost v tahu (MPa)	Mez kluzu (MPa)	Prodloužení (%)	Zmenšení plochy (%)	Tvrdost povrchu (HB)
25 mm (1 palec)	1140	985	15	50	335
50 mm (2 palce)	920	750	18	55	202
75 mm (3 palce)	860	655	19	55	293

4.3 Mechanické vlastnosti žíhané oceli 4140

Žíhání se také dělí na dva stupně: válcování za tepla a tažení za studena.

Stav	Mez kluzu	Pevnost v tahu	Prodloužení
Válcované za tepla, žíhané	454 MPa (65 ksi)	620 MPa (90 ksi)	~27%
Tažené za studena, žíhané	620 MPa (90 ksi)	703 MPa (102 ksi)	~18%

4.4 Svařování oceli 4140²

Ocel 4140 má vysokou prokalitelnost. Při svařování oceli 4140 se tepelně ovlivněná zóna (HAZ) a svarový kov mohou rychle ochladit, což vede k tvorbě tvrdého a křehkého martenzitu. Tento martenzit je náchylný k vodíkovému praskání, což může vést k vysokému vnitřnímu napětí a snížené tažnosti, což ztěžuje proces svařování. Doporučujeme svařovat v žíhaném stavu oceli 4140, kdykoli je to možné, a po svařování provést tepelné zpracování, aby se zmírnila rizika spojená s její vysokou prokalitelností.

Máte zájem o legovanou ocel 4140?

Vyplňte prosím následující formulář a kontaktujte nás ještě dnes!

5. Tepelné zpracování

5.1 Normalizace

Normalizace je proces tepelného zpracování používaný ke zjemnění velikosti zrna, dosažení jednotné struktury a zlepšení obrobitelnosti pro dosažení požadované tvrdosti.

Normalizační teplotní rozsah je 870–900 °C (1600–1650 °F)Udržujte při této teplotě alespoň 1 hodina nebo 15 až 20 minut na každých 25 mm (1 palec) maximální tloušťky řezuPo vychladnutí materiál na vzduchu ochladíme na pokojovou teplotu. Tvrdost 4140 po normalizaci je 150–200 HB.

5.2 Žíhání

Žíhání is primarily used to soften the steel and relieve stresses, thereby preparing it for subsequent processing, such as machining.

Teplota žíhání je 830–870 °C (1525–1600 °F). The holding time depends on the section thickness or furnace load. Based on Aobo Steel’s more than 20 years of industry experience, the holding time is: 1 hodina na každých 25 mm (1 palec) tloušťky profilu, s dodatečnými 0,5 hodinami na každých dalších 25 mm (1 palec) tloušťkyPo uplynutí doby čekání se materiál ochladí v peci rychlostí přibližně 15 °C/h (30 °F/h) až na 480 °C (900 °F) a poté chlazeno vzduchemTvrdost oceli 4140 po žíhání je 150–200 HB.

5.3 Quenching (Hardening)

Kalení zahrnuje zahřívání oceli za vzniku austenit, po kterém následuje rychlé ochlazení za účelem přeměny na martenzit, čímž se zvýší tvrdost a pevnost oceli 4140.

Austenitizační teplota se pohybuje od 860 až 885 °C (1550 až 1660 °F)Na základě našich zkušeností doporučujeme teplotu 855 °C (1575 °F)Nepoužívejte nadměrně vysoké teploty, protože to může vést k nadměrné velikosti zrn austenitu a křehkosti martenzitu. Doba namáčení je 5 minut na palec nejmenšího průřezu, nebo dokud není součást důkladně promočená. Kalícím médiem je olej.

5.4 Temperování

Popouštění musí být provedeno ihned, jakmile teplota oceli 4140 dosáhne 52–65 °C (125–150 °F).

Rozsah teplot popouštění je 200–700 °C (400–1300 °F)Teplota, kterou běžně používáme, je 175 °C (350 °F)Doba výdrže určuje tvrdost oceli 4140. Naše standardní doba výdrže je 2 hodiny na palec (25 mm) průřezuJe důležité vyhnout se podhodnocení.
Ocel 4140 obecně nevyžaduje sekundární popouštění, ale vícenásobné popouštěcí cykly mohou zjemnit strukturu zrna a zvýšit houževnatost. Teplota pro druhé popouštění by měla být o 14 °C (25 °F) níže než první teplota popouštění, aby se zachovala původní tvrdost materiálu 4140.
My ano NE doporučujeme temperování v teplotním rozsahu 230–370 °C (450–700 °F), protože tento teplotní rozsah může způsobit „modrou křehkost“. Mikrostruktura kalené a popouštěné oceli 4140 je typicky popouštěný martenzit.

5.5 Sféroidizace

Sferoidizace vytváří mikrostrukturu globulárních karbidů ve feritické matrici, což zlepšuje obrobitelnost. Teplota sferoidizace je 760–775 °C (1400–1425 °F)s dobou výdrže 4 až 12 hodin, následované pomalým ochlazováním.

Sferoidizace lze také dosáhnout prodlouženým udržováním těsně pod teplotou Ae1, střídavým ohřevem a chlazením mezi teplotami těsně nad Ac1 a těsně pod Ar1, nebo ohřevem těsně nad Ac1 a následným velmi pomalým chlazením nebo udržováním v peci. Pro úplnou sferoidizaci jsou austenitizační teploty mírně nad teplotou Ac1 nebo přibližně v polovině mezi Ac1 a Ac3.

6. Ekvivalent

Evropa (EN/DIN): 42CrMo4 nebo 1.7225
Japonsko (JIS): SCM440
Čína (VB/T): 42CrMo
Velká Británie (BS): EN19 (nebo 708M40/709M40)

Mezinárodní ASM. (1991). Příručka ASM, svazek 4: Tepelné zpracování (p. 496). ASM International. ↩︎
Jenney, C. L., & O’Brien, A. (Eds.). (2000). Příručka svářečství, deváté vydání, 1. svazek: Věda a technologie svářečství (str. 141). Americká svářečská společnost. ↩︎

FAQ

Is 4140 steel stainless?

Ne, ocel 4140 není klasifikována jako nerezová ocel.

What is 4140 steel used for?

Ocel 4140 se používá pro širokou škálu mechanicky namáhaných součástí, zejména těch, které podléhají tepelnému zpracování nebo povrchovému kalení. Mezi její specifické použití patří:
Machine Components: Various machine components, machinery, pressure vessels, and structural applications.
Shafts and Axles: Crank shafts, drive shafts, cam shafts, worms, railroad axles, and engineering shafts.
Machine Parts and Tooling: Spindles, gears, bolts, cylinders, cylinder liners, cams, crankshafts, keys, rifle barrels, and ball mill balls.
Surface-Hardened Components: Parts requiring flame surface hardening, induction surface hardening (e.g., axles, critical fuel injection parts), and hard tooth surfaces in gears.
Fasteners: Bolts, screws, and other fasteners.
Wear Parts: Components requiring high core strength and good toughness, displaying good wear resistance.
Automotive and Industrial Applications: Automotive crankshafts, piston rods for engines, components for the pulp and paper industry, and oven parts operating under 400℃.

Is 4140 a carbon or alloy steel?

Ocel 4140 je výslovně klasifikována jako legovaná ocel díky svému specifickému chemickému složení, včetně chromu a molybdenu, které se přidávají k dosažení požadovaných vlastností nad rámec vlastností obyčejných uhlíkových ocelí.

What is the Chinese equivalent of 4140 steel?

Čínský ekvivalent oceli AISI/SAE 4140 je 42CrMo

Is 4140 a forged steel?

Ano, 4140 je skutečně ocel, která se běžně kuje a lze ji nalézt v kovaných formách.

Is 4140 steel good for knives?

Doporučená ocel pro nože je martenzitická nerezová ocel nebo speciální nástrojová ocel s vysokým obsahem uhlíku. 4140 není vhodná.

Does 4140 steel bend?

Ano, ocel 4140 se může ohýbat a její tepelné zpracování a mechanické vlastnosti ovlivňují její schopnost tak činit.

Can 4140 rust?

Ano, ocel 4140 může rezavět. Protože 4140 je železná slitina (na bázi železa), je náchylná ke korozi, zejména v přítomnosti vlhkosti a kyslíku, a obvykle vyžaduje ochranná opatření pro dlouhodobé venkovní použití.

Is 4140 a low-alloy steel?

Ano, 4140 je kategorizována jako nízkolegovaná ocel.

Odhalte vynikající výkon s prémiovou legovanou ocelí 4140

Jako váš důvěryhodný partner využívá Aobo Steel více než 20 let zkušeností s kováním dodat vysoce kvalitní legovanou ocel 4140, precizně vyrobenou dle vašich specifikací. Zajistit pevnost, odolnost a spolehlivost, kterou vaše kritické aplikace vyžadují.

Jste připraveni vylepšit svůj projekt? Vyplňte níže uvedený formulář a získejte personalizovanou cenovou nabídku nebo odbornou konzultaci od našich specialistů.

Naše produkty