Baja paduan 4140 | 42CRMO4 | SCM440

AOBO STEEL - Pemasok Baja Perkakas Global Terpercaya

Baja paduan 4140 adalah baja paduan Cr-Mo serbaguna yang menawarkan kekuatan, ketangguhan, dan kemampuan pengerasan yang baik, sehingga cocok untuk kondisi penggunaan yang cukup berat setelah perlakuan panas yang tepat. Baja ini diklasifikasikan dengan Kromium dan Molibdenum sebagai elemen paduan utamanya.

1. Aplikasi

Komponen Mesin: Poros (penggunaan utama), Gandar, Roda Gigi, Spindel, Kopling, Poros Engkol, Batang Penghubung, Penutup Katup, Badan Chuck, Collet
Perkakas & Perlengkapan: Jig, Perlengkapan, Pemegang alat, Kerah bor, Baut, Kancing, Bagian konveyor
Otomotif & Dirgantara: Gandar, Poros engkol, Buku jari kemudi, Komponen struktural berkekuatan tinggi
Industri Minyak & Gas: Alat pengeboran bawah tanah, Sambungan alat, Poros pompa
Komponen yang Diperkeras Permukaannya: Komponen yang memerlukan peningkatan ketahanan permukaan

2. Komposisi Baja 4140

Karbon (C)	Mangan (Mn)	Silikon (Si)	Kromium (Cr)	Molibdenum (Mo)	Fosfor (P)	Belerang (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

[Referensi: ASM International. (1991). Buku Pegangan ASM, Volume 4: Perlakuan Panas (hal. 496). ASM Internasional.]

3. Sifat Fisik

Sifat Fisik Baja Paduan 4140 pada Temperatur Berbeda

Suhu (°C)	Suhu (°F)	Konduktivitas Termal (W/m·K)	Kapasitas Panas Spesifik Rata-rata (kJ/kg·K)	Koefisien Rata-rata Ekspansi Linier (x 10⁻⁶ K⁻¹)	Kepadatan (kg/m³)	Modulus Young (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. Sifat Mekanik

Properti baja 4140 dapat disesuaikan secara signifikan melalui perawatan panasPendinginan dan tempering dapat meningkatkan kekuatan luluh, kekuatan tarik, dan ketangguhan takik logam 4140.

4.1 Logam 4140 yang Dipadamkan dan Ditempa

Bila baja 4140 didinginkan dengan minyak dan kemudian ditempa pada berbagai suhu, sifat mekanisnya berubah secara terduga. Hal ini memungkinkan kontrol yang tepat atas karakteristik akhir baja untuk memenuhi persyaratan operasional tertentu. Berikut ini adalah ringkasan sifat mekanis umum yang dicapai pada berbagai suhu tempering:

Temperatur ...	4140 Kekuatan Tarik (MPa)	4140 Kekuatan Hasil (MPa)	Pemanjangan (%)	Pengurangan Luas Wilayah (%)	Kekerasan (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 Pengaruh Ukuran Bagian (Efek Massa) terhadap Sifat Material 4140

Penting untuk mempertimbangkan ukuran penampang, atau massa, komponen baja 4140 selama spesifikasi perlakuan panas, terutama saat menginginkan tingkat kekuatan yang tinggi. AISI 4140 bukanlah baja dengan pengerasan yang dalam, dan dalam kondisi perlakuan panas yang sama, penampang yang lebih besar mungkin tidak mencapai kekerasan atau kekuatan keseluruhan yang sama dengan penampang yang lebih kecil.

Tabel berikut ini menggambarkan pengaruh diameter batang 4140 terhadap sifat mekanis baja 4140 yang didinginkan dengan oli pada suhu 845 °C (1550 °F) dan ditempa pada suhu 540 °C (1000 °F):

Pengaruh Diameter Batang terhadap Sifat Mekanik Baja 4140 (Ditempa pada Suhu 540 °C / 1000 °F)

Diameter Batang	Kekuatan Tarik (MPa)	Kekuatan Luluh (MPa)	Pemanjangan (%)	Pengurangan Luas Wilayah (%)	Kekerasan Permukaan (HB)
25 mm (1 inci)	1140	985	15	50	335
50 mm (2 inci)	920	750	18	55	202
75 mm (3 inci)	860	655	19	55	293

4.3 Sifat Mekanik Baja Anil 4140

Anil juga dibagi menjadi dua tahap: penggulungan panas dan penarikan dingin.

Kondisi	Kekuatan Hasil	Kekuatan Tarik	Pemanjangan
Digulung Panas, Dianil	454 MPa (65 ksi)	Tekanan 620MPa (90ksi)	~27%
Ditarik Dingin, Dianil	Tekanan 620MPa (90ksi)	703 MPa (102 ksi)	~18%

4.4 Pengelasan baja 4140

Baja 4140 memiliki kekerasan yang tinggi. Saat mengelas baja 4140, zona yang terkena panas (HAZ) dan logam las dapat mendingin dengan cepat, yang menyebabkan terbentuknya martensit yang keras dan getas. Martensit ini rentan terhadap keretakan hidrogen, yang dapat menyebabkan tegangan internal yang tinggi dan mengurangi keuletan, sehingga membuat proses pengelasan menjadi lebih sulit. Kami merekomendasikan pengelasan dalam kondisi anil baja 4140 bila memungkinkan dan melakukan perlakuan panas setelah pengelasan untuk mengurangi risiko yang terkait dengan kekerasannya yang tinggi. Referensi: Jenney, CL, & O'Brien, A. (Eds.). (2000). Welding Handbook, Edisi Kesembilan, Volume 1: Ilmu dan Teknologi Pengelasan (hal. 141). Masyarakat Pengelasan Amerika.

Tertarik dengan baja paduan 4140?

Silakan isi formulir berikut untuk menghubungi kami hari ini!

5. Perlakuan Panas

5.1 Menormalkan

Normalisasi adalah proses perlakuan panas yang digunakan untuk memperbaiki ukuran butiran, memperoleh struktur yang seragam, dan meningkatkan kemampuan mesin untuk memperoleh kekerasan yang dibutuhkan.

Kisaran suhu normalisasi adalah 870-900°C (1600-1650°F). Tahan pada suhu ini setidaknya 1 jam, atau 15 hingga 20 menit per 25 mm (1 inci) ketebalan bagian maksimumSetelah ditahan, dinginkan material di udara hingga suhu ruangan. Kekerasan 4140 setelah dinormalisasi adalah 150-200 HB.

5.2 Anil

Anil terutama digunakan untuk melunakkan baja dan menghilangkan tekanan, sehingga mempersiapkannya untuk pemrosesan selanjutnya, seperti pemesinan.

Suhu anil adalah 830–870 °C (1525–1600 °F). Waktu penahanan bergantung pada ketebalan bagian atau beban tungku. Berdasarkan pengalaman industri Aobo Steel selama lebih dari 20 tahun, waktu penahanan adalah: 1 jam untuk setiap ketebalan bagian 25 mm (1 inci), dengan tambahan 0,5 jam untuk setiap ketebalan tambahan 25 mm (1 inci)Setelah ditahan, material didinginkan dalam tungku dengan laju sekitar 15 °C/jam (30 °F/jam) hingga 480 °C (900 °F) dan kemudian didinginkan dengan udaraKekerasan 4140 setelah anil adalah 150-200 HB.

5.3 Pendinginan (Pengerasan)

Pengerasan melibatkan pemanasan baja untuk membentuk austenit, diikuti dengan pendinginan cepat untuk mengubahnya menjadi martensit, sehingga meningkatkan kekerasan dan kekuatan 4140.

Suhu austenitisasi berkisar antara 860 hingga 885 °C (1550 hingga 1660 °F)Berdasarkan pengalaman kami, kami merekomendasikan suhu 855 °C (1575 °F)Hindari penggunaan suhu yang terlalu tinggi, karena dapat mengakibatkan ukuran butiran austenit yang berlebihan dan kerapuhan martensit. Waktu perendaman adalah 5 menit per inci penampang terkecil, atau sampai bagian tersebut benar-benar basah. Media pendinginannya adalah minyak.

5.4 Tempering

Tempering harus dilakukan segera ketika suhu baja 4140 mencapai 52-65°C (125-150°F).

Kisaran suhu tempering adalah 200-700°C (400-1300°F)Suhu yang biasa kita gunakan adalah 175°C (350°F)Waktu penahanan menentukan kekerasan baja 4140. Waktu penahanan standar kami adalah 2 jam per inci (25 mm) penampangPenting untuk menghindari kurang temper.
Baja 4140 umumnya tidak memerlukan tempering sekunder, tetapi beberapa siklus tempering dapat memperbaiki struktur butiran untuk meningkatkan ketangguhan. Suhu untuk tempering kedua harus 14°C (25°F) lebih rendah daripada suhu tempering pertama untuk mempertahankan kekerasan material 4140 asli.
Kami melakukannya BUKAN menyarankan tempering dalam kisaran suhu 230–370°C (450–700°F), karena kisaran suhu ini dapat menyebabkan “kerapuhan biru.” Struktur mikro baja 4140 yang dipadamkan dan ditempa biasanya berupa martensit yang ditempa.

5.5 Membuat sferoid

Spheroidizing menghasilkan struktur mikro karbida globular dalam matriks feritik, yang meningkatkan kemampuan mesin. Suhu spheroidizing 760-775°C (1400-1425°F), dengan waktu penahanan 4 hingga 12 jam, diikuti dengan pendinginan lambat.

Sferoidisasi juga dapat dicapai dengan penahanan yang lama tepat di bawah suhu Ae1, dengan pemanasan dan pendinginan secara bergantian antara suhu tepat di atas Ac1 dan tepat di bawah Ar1, atau dengan pemanasan tepat di atas Ac1 diikuti dengan pendinginan atau penahanan tungku yang sangat lambat. Untuk sferoidisasi penuh, suhu austenitisasi sedikit di atas suhu Ac1, atau sekitar pertengahan antara Ac1 dan Ac3.

6. Setara

Eropa (EN/DIN): Logam 42CrMo4 atau 1.7225
Jepang (JIS): SCM440
Tiongkok (GB/T): 42CrMo
Inggris Raya (BS): EN19 (atau 708M40/709M40)

Tanya Jawab Umum

1. Apakah baja 4140 tahan karat?
Tidak, baja 4140 tidak tergolong baja tahan karat.

2. Untuk apa baja 4140 digunakan?
Baja 4140 digunakan untuk berbagai macam komponen yang mengalami tekanan mekanis, terutama komponen yang mengalami perlakuan panas atau proses pengerasan permukaan. Kegunaan khususnya meliputi:
Komponen Mesin: Berbagai komponen mesin, permesinan, bejana tekan, dan aplikasi struktural.
Poros dan Gandar: Poros engkol, poros penggerak, poros bubungan, cacing, as rel kereta api, dan poros teknik.
Suku Cadang dan Perkakas Mesin: Spindel, roda gigi, baut, silinder, liner silinder, cam, poros engkol, kunci, laras senapan, dan bola penggiling bola.
Komponen yang Diperkeras Permukaan: Bagian yang memerlukan pengerasan permukaan api, pengerasan permukaan induksi (misalnya, as, bagian injeksi bahan bakar penting), dan permukaan gigi keras pada roda gigi.
Pengencang: Baut, sekrup, dan pengikat lainnya.
Bagian yang aus:Komponen yang memerlukan kekuatan inti tinggi dan ketangguhan yang baik, menunjukkan ketahanan aus yang baik.
Aplikasi Otomotif dan Industri: Poros engkol otomotif, batang piston untuk mesin, komponen untuk industri pulp dan kertas, serta komponen oven yang beroperasi di bawah suhu 400℃.

3. Apakah 4140 merupakan baja karbon atau baja paduan?
4140 secara eksplisit diklasifikasikan sebagai baja paduan karena komposisi kimianya yang spesifik, termasuk kromium dan molibdenum, yang ditambahkan untuk mencapai sifat yang diinginkan di luar sifat baja karbon biasa.

4. Apa padanan baja 4140 dalam bahasa Cina?
Padanan baja AISI/SAE 4140 di Tiongkok adalah 42CrMo

5. Apakah 4140 merupakan baja tempa?
Ya, 4140 memang merupakan baja yang umum ditempa dan dapat ditemukan dalam bentuk tempa.

6. Apakah baja 4140 bagus untuk pisau?
Baja yang direkomendasikan untuk pisau adalah baja tahan karat martensit atau baja perkakas karbon tinggi khusus. 4140 TIDAK cocok.

7. Apakah baja 4140 dapat ditekuk?
Ya, baja 4140 dapat ditekuk, dan perlakuan panas serta sifat mekanisnya memengaruhi kemampuannya untuk melakukan hal itu.

8. Bisakah 4140 berkarat?
Ya, baja 4140 dapat berkarat. Karena baja 4140 merupakan paduan besi (berbasis besi), baja ini rentan berkarat, terutama jika terkena kelembapan dan oksigen, dan biasanya memerlukan tindakan perlindungan untuk penggunaan luar ruangan jangka panjang.

9. Apakah 4140 merupakan baja paduan rendah?
Ya, 4140 dikategorikan sebagai baja paduan rendah.

Buka Performa Unggul dengan Baja Paduan Premium 4140

Sebagai mitra terpercaya Anda, Aobo Steel memanfaatkan lebih dari 20 tahun keahlian menempa untuk menghasilkan baja paduan 4140 bermutu tinggi, yang direkayasa secara presisi sesuai spesifikasi Anda. Pastikan kekuatan, daya tahan, dan keandalan yang dibutuhkan aplikasi penting Anda.

Siap untuk menyempurnakan proyek Anda? Isilah formulir di bawah ini untuk menerima penawaran harga pribadi atau konsultasi ahli dari spesialis kami.

Produk Kami

Jelajahi Produk Kami Lainnya

D2/1.2379/SKD11

D3/1.2080/SKD1

D6/1.2436/SKD2

A2/1.23663/SKD12

O1/1.2510/SKS3

O2/1.2842

S1/1.2550

S7/1.2355

DC53

H13/1.2344/SKD61

H11/1.2343/SKD6

H21/1.2581/SKD7

L6/1.2714/SKT4

M2/1.3343/SKH51

M35/1.3243/SKH55

M42/1.3247/SKH59

P20/1.2311

P20 + Ni / 1.2738

420/1.2083/2Cr13

baja tahan karat 422

Baja bantalan 52100

Baja tahan karat 440C

4140/42CrMo4/SCM440

4340/34CrNiMo6/1.6582

4130

5140/42Cr4/SCR440

SCM415