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. Uygulamalar
- Makine Bileşenleri: Miller (birincil kullanım), Akslar, Dişliler, Mil, Kaplinler, Krank Milleri, Bağlantı Çubukları, Vana Kapakları, Mandren Gövdeleri, Pensler
- Takımlar ve Fikstürler: Fikstürler, Fikstürler, Takım tutucular, Matkap yakaları, Cıvatalar, Saplamalar, Konveyör parçaları
- Otomotiv ve Havacılık: Akslar, Krank milleri, Direksiyon mafsalları, Yüksek mukavemetli yapısal parçalar
- Petrol ve Gaz Endüstrisi: Kuyu içi sondaj aletleri, Alet bağlantıları, Pompa milleri
- Yüzey Sertleştirilmiş Parçalar: Geliştirilmiş yüzey dayanıklılığı gerektiren bileşenler
2. 4140 Çelik Bileşimi1
| Karbon (C) | Manganez (Mn) | Silisyum (Si) | Krom (Cr) | Molibden (Mo) | Fosfor (P) | Sülfür (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. Fiziksel özellikler
Physical Properties of 4140 Alloy Steel under Different Temperatures
| Sıcaklık (°C) | Sıcaklık (°F) | Isıl İletkenlik (W/m·K) | Ortalama Özgül Isı Kapasitesi (kJ/kg·K) | Doğrusal Genleşmenin Ortalama Katsayısı (x 10⁻⁶ K⁻¹) | Yoğunluk (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. Mekanik Özellikler
4140 çelik özellikleri, aşağıdakiler aracılığıyla önemli ölçüde özelleştirilebilir: ısıl işlem. Quenching and tempering can improve the yield strength, tensile strength, and notch toughness of 4140 metal.
4.1 Söndürülmüş ve Temperlenmiş 4140 Metal
4140 çeliği yağda söndürülüp daha sonra çeşitli sıcaklıklarda temperlendiğinde, mekanik özellikleri tahmin edilebilir şekilde değişir. Bu, belirli operasyonel gereklilikleri karşılamak için çeliğin son özellikleri üzerinde hassas kontrol sağlar. Aşağıda farklı temperleme sıcaklıklarında elde edilen tipik mekanik özelliklerin bir özeti verilmiştir:
| Tavlama Sıcaklığı | 4140 Çekme Dayanımı (MPa) | 4140 Akma Dayanımı (MPa) | Uzama (%) | Alanda Azalma (%) | Sertlik (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 Kesit Boyutunun (Kütle Etkisi) 4140 Malzeme Özellikleri Üzerindeki Etkisi
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.
Aşağıdaki tablo, 845 °C'de (1550 °F) yağda söndürülmüş ve 540 °C'de (1000 °F) temperlenmiş 4140 çeliğin mekanik özellikleri üzerinde 4140 çubuk çapının etkisini göstermektedir:
Çubuk Çapının 4140 Çelik (540 °C / 1000 °F'de Temperlenmiş) Mekanik Özellikleri Üzerindeki Etkisi
| Çubuk Çapı | Çekme Dayanımı (MPa) | Akma Dayanımı (MPa) | Uzama (%) | Alanda Azalma (%) | Yüzey Sertliği (HB) |
| 25 mm (1 inç) | 1140 | 985 | 15 | 50 | 335 |
| 50 mm (2 inç) | 920 | 750 | 18 | 55 | 202 |
| 75 mm (3 inç) | 860 | 655 | 19 | 55 | 293 |
4.3 Tavlanmış 4140 Çelik Mekanik Özellikleri
Tavlama da kendi içinde sıcak haddeleme ve soğuk çekme olmak üzere ikiye ayrılır.
| Durum | Akma Dayanımı | Çekme Dayanımı | Uzama |
| Sıcak Haddelenmiş, Tavlanmış | 454 MPa (65 ksi) | 620 MPa (90 ksi) | ~27% |
| Soğuk Çekilmiş, Tavlanmış | 620 MPa (90 ksi) | 703 MPa (102 ksi) | ~18% |
4.4 4140 çeliğinin kaynaklanması2
4140 çeliği yüksek sertleştirilebilirliğe sahiptir. 4140 kaynaklandığında, ısıdan etkilenen bölge (HAZ) ve kaynak metali hızla soğuyabilir ve bu da sert, kırılgan martensit oluşumuna yol açabilir. Bu martensit, yüksek iç gerilimlere ve sünekliğin azalmasına yol açabilen hidrojen çatlamasına karşı hassastır ve kaynak işlemini daha zor hale getirir. Mümkün olduğunda 4140 tavlanmış durumda kaynak yapmanızı ve yüksek sertleştirilebilirliğiyle ilişkili riskleri azaltmak için kaynaktan sonra ısıl işlem yapmanızı öneririz.
4140 alaşımlı çelik ile ilgileniyor musunuz?
Lütfen bugün bizimle iletişime geçmek için aşağıdaki formu doldurun!
5. Isıl İşlem
5.1 Normalleştirme
Normalizasyon, tane boyutunu iyileştirmek, homojen bir yapı elde etmek ve istenilen sertliği elde etmek için işlenebilirliği artırmak amacıyla kullanılan bir ısıl işlem prosesidir.
Normalleştirme sıcaklık aralığı 870-900°C (1600-1650°F)Bu sıcaklığı en az 30 dakika tutun 1 saat veya 25 mm (1 inç) maksimum kesit kalınlığı başına 15 ila 20 dakika. Beklettikten sonra malzemeyi havada oda sıcaklığına soğutun. Normalizasyondan sonra 4140 sertliği 150-200 H.B..
5.2 Tavlama
Tavlama is primarily used to soften the steel and relieve stresses, thereby preparing it for subsequent processing, such as machining.
Tavlama sıcaklığı 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: Her 25 mm (1 inç) kesit kalınlığı için 1 saat, her ek 25 mm (1 inç) kalınlık için ek 0,5 saat eklendiBekletildikten sonra, malzeme yaklaşık olarak bir oranda fırında soğutulur. 15 °C/saat (30 °F/saat) 480 °C'ye (900 °F) kadar ve ardından hava soğutmalı. Tavlamadan sonra 4140'ın sertliği 150-200 H.B..
5.3 Quenching (Hardening)
Sertleştirme, çeliğin ısıtılarak şekillendirilmesini içerir ostenit, ardından hızlı bir soğutmayla martenzite dönüştürülür, böylece 4140 sertliği ve mukavemeti artar.
Austenitleme sıcaklığı şu aralıklardadır: 860 ila 885 °C (1550 ila 1660 °F)Deneyimlerimize dayanarak, bir sıcaklık öneriyoruz 855 °C (1575 °F). Aşırı yüksek sıcaklıklar kullanmaktan kaçının, çünkü bu aşırı ostenit tanecik boyutuna ve martensit kırılganlığına neden olabilir. Islatma süresi En küçük kesitin her bir inç'i için 5 dakikaveya parça tamamen ıslanana kadar. Söndürme ortamı yağdır.
5.4 Temperleme
4140 çeliğinin sıcaklığı 100°C'ye ulaştığında hemen temperleme yapılmalıdır. 52-65°C (125-150°F).
Tavlama sıcaklığı aralığı 200-700°C (400-1300°F)Genellikle kullandığımız sıcaklık 175°C (350°F)Tutma süresi, çelik 4140 sertliğini belirler. Standart tutma süremiz 25 mm (inç) kesit başına 2 saatÖnemli olan şudur: kaçınmak yetersizlik.
4140 çeliği genellikle ikincil tavlama gerektirmez, ancak birden fazla tavlama döngüsü, tokluğu artırmak için tane yapısını iyileştirebilir. İkinci tavlama için sıcaklık 14°C (25°F) daha düşük Orijinal 4140 malzeme sertliğini korumak için ilk tavlama sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılmalıdır.
Biz yapıyoruz OLUMSUZ sıcaklık aralığında temperlemeyi öneriyoruz 230–370°C (450–700°F), çünkü bu sıcaklık aralığı "mavi kırılganlığa" neden olabilir. Söndürülmüş ve temperlenmiş 4140 çeliğinin mikro yapısı tipik olarak temperlenmiş martenzittir.
5.5 Küreselleştirme
Küreselleştirme, ferritik bir matriste küresel karbürlerin bir mikro yapısını üretir ve bu da işlenebilirliği artırır. Küreselleştirme sıcaklığı 760-775°C (1400-1425°F), bekleme süresiyle 4 ila 12 saat, ardından yavaş bir soğuma meydana gelir.
Küreselleştirme, Ae1 sıcaklığının hemen altında uzun süre tutularak, Ac1 ve Ar1'in hemen altındaki sıcaklıklar arasında dönüşümlü olarak ısıtılıp soğutularak veya Ac1'in hemen üzerinde ısıtılıp ardından çok yavaş fırın soğutması veya tutulmasıyla da elde edilebilir. Tam küreselleştirme için, ostenitleme sıcaklıkları Ac1 sıcaklığının biraz üzerinde veya Ac1 ve Ac3 arasında orta seviyededir.
6. Eşdeğer
- Avrupa (EN/DIN): 42CrMo4 veya 1.7225
- Japonya (JIS): SCM440
- Çin (GB/T): 42CrMo
- Büyük Britanya (BS): TR19 (veya 708M40/709M40)
- ASM Uluslararası. (1991). ASM El Kitabı, Cilt 4: Isıl İşlem (s. 496). ASM International. ↩︎
- Jenney, C. L., & O’Brien, A. (Eds.). (2000). Kaynak El Kitabı, Dokuzuncu Baskı, Cilt 1: Kaynak Bilimi ve Teknolojisi (s. 141). Amerikan Kaynak Derneği. ↩︎
SSS
1. 4140 çelik paslanmaz mıdır?
Hayır, 4140 çelik paslanmaz çelik sınıfına girmez.
2. 4140 çelik nerelerde kullanılır?
4140 çeliği, özellikle ısıl işlem veya yüzey sertleştirme işlemlerinden faydalananlar olmak üzere, mekanik olarak strese maruz kalan parçaların geniş bir yelpazesinde kullanılır. Belirli kullanımları şunları içerir:
Makine Bileşenleri: Çeşitli makine parçaları, makinalar, basınçlı kaplar ve yapısal uygulamalar.
Şaftlar ve Akslar: Krank milleri, tahrik milleri, kam milleri, solucanlar, demiryolu aksları ve mühendislik milleri.
Makine Parçaları ve Takımlar: Mil, dişli, cıvata, silindir, silindir gömlekleri, kamlar, krank milleri, kama, tüfek namlusu ve bilyalı değirmen bilyaları.
Yüzey Sertleştirilmiş Bileşenler: Alevle yüzey sertleştirme, indüksiyonla yüzey sertleştirme gerektiren parçalar (örneğin akslar, kritik yakıt enjeksiyon parçaları) ve dişlilerdeki sert diş yüzeyleri.
Bağlantı elemanları: Cıvatalar, vidalar ve diğer bağlantı elemanları.
Aşınma Parçaları: Yüksek çekirdek mukavemeti ve iyi tokluk gerektiren, iyi aşınma direnci gösteren bileşenler.
Otomotiv ve Endüstriyel Uygulamalar: Otomotiv krank milleri, motor piston kolları, kağıt ve kağıt hamuru endüstrisi bileşenleri ve 400℃ altında çalışan fırın parçaları.
3. 4140 karbon çeliği mi yoksa alaşımlı çelik midir?
4140, düz karbon çeliklerinin özelliklerinin ötesinde istenen özellikleri elde etmek için eklenen krom ve molibden gibi özel kimyasal bileşimi nedeniyle açıkça alaşımlı çelik olarak sınıflandırılır.
4. 4140 çeliğinin Çin karşılığı nedir?
AISI/SAE 4140 çeliğinin Çin eşdeğeri 42CrMo'dur
5. 4140 dövme çelik midir?
Evet, 4140 gerçekten de yaygın olarak dövülen ve dövme formlarında bulunabilen bir çeliktir.
6. 4140 çelik bıçaklar için iyi midir?
Bıçaklarda önerilen çelik martensitik paslanmaz çelik veya özel yüksek karbonlu takım çeliğidir. 4140 UYGUN DEĞİLDİR.
7. 4140 çelik bükülür mü?
Evet, 4140 çeliği bükülebilir ve ısıl işlemi ve mekanik özellikleri bunu yapabilme yeteneğini etkiler.
8. 4140 paslanır mı?
Evet, 4140 çeliği paslanabilir. 4140 demirli (demir bazlı) bir alaşım olduğundan, özellikle nem ve oksijen varlığında paslanmaya eğilimlidir ve genellikle uzun süreli dış mekan kullanımı için koruyucu önlemler gerektirir.
9. 4140 düşük alaşımlı bir çelik midir?
Evet, 4140 düşük alaşımlı çelik olarak sınıflandırılır.
Premium 4140 Alaşımlı Çelik ile Üstün Performansın Kilidini Açın
Güvenilir ortağınız olarak Aobo Steel, 20 yılı aşkın dövme uzmanlığı tam olarak sizin özelliklerinize göre hassas mühendislikle üretilmiş en üst sınıf 4140 alaşımlı çelik sunmak. Kritik uygulamalarınızın gerektirdiği gücü, dayanıklılığı ve güvenilirliği garanti altına alın.
Projenizi geliştirmeye hazır mısınız? Kişiselleştirilmiş bir teklif veya uzmanlarımızdan uzman danışmanlığı almak için aşağıdaki formu doldurun.
Diğer Ürünlerimizi Keşfedin
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
422 paslanmaz çelik
52100 rulman çeliği
440C paslanmaz çelik
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1.6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415
Türkçe 
English 
Português do Brasil 
Español de México 
العربية 
Polski