年级介绍：

SAE 4140 合金钢等级是一种多功能合金，具有良好的耐大气腐蚀性能和合理的强度。它显示出强度、韧性、耐磨性和疲劳强度的良好整体组合。

 

等级申请：

SAE 4140 合金钢等级在航空航天和石油和天然气工业中作为锻件有许多应用，在汽车、农业和国防工业中也有无数用途。典型用途是锻造齿轮和轴、主轴、夹具、夹具和轴环。

 

同等学分：

美国	丁	学士	学士	日本
ASTM A29	DIN 1654	EN 10084	BS 970	JIS G4103
4140	1.6523/21NiCrMo2	1.6523/21NiCrMo2-2	805M20	SNCM220

化学成分：

下表显示了SAE4140钢的化学成分：

标准	年级	C	锰	磷	秒	硅	铬	莫
ASTM A29	4140	0.38-0.43	0.75-1.00	0.035	0.040	0.15-0.35	0.8-1.10	0.15-0.25
EN 10250	42CrMo4 /1.7224	0.38-0.45	0.6-0.9	0.035	0.035	0.4	0.9-1.2	0.15-0.30
JIS G4105	单片机440	0.38-0.43	0.60-0.85	0.03	0.03	0.15-0.35	0.9-1.2	0.15-0.30

 

机械性能：

特性	公制	帝国
抗拉强度	655兆帕	95000 磅/平方英寸
屈服强度	415兆帕	60200 磅/平方英寸
体积模量（钢的典型值）	140 吉帕	20300 ksi
剪切模量（钢的典型值）	80 吉帕	11600 ksi
弹性模量	190-210 吉帕	27557-30458 ksi
泊松比	0.27-0.30	0.27-0.30
断裂伸长率（50 毫米）	25.70%	25.70%
硬度，布氏	197	197
硬度，努氏（从布氏硬度换算）	219	219
硬度，洛氏 B（从布氏硬度换算）	92	92
硬度，洛氏 C（从布氏硬度换算。低于正常 HRC 范围的值，仅供比较）	13	13
硬度，维氏（从布氏硬度换算）	207	207
可加工性（基于 AISI 1212 作为 100 可加工性）	65	65

 

硬度：

197

 

热处理：

热处理是在热加工后进行的，以使钢适合机加工并满足钢的特定应用规定的机械性能范围。

 

硬化：

SAE 4140 合金钢棒、板和方钢可通过冷加工或加热和淬火硬化。

SAE 4140 合金钢通常经过热处理，硬度为 18-22 HRC。如需进一步热处理，则加热至840℃～875℃，保温至整个截面温度均匀，每25mm截面保温10～15分钟，根据需要在油、水或聚合物中淬火。

 

回火：

根据需要将 SAE4140 级钢重新加热至 550℃ - 700 ℃，保持整个截面温度均匀，每 25 毫米截面均热 1 小时，然后在静止空气中冷却。

 

物理特性：

SAE 4140 合金钢的物理特性在下表中突出显示。

特性	公制	帝国
密度	7.85 克/厘米3	0.284 磅/英寸³
熔点	1416℃	2580°F

 

热性能：

特性	公制	帝国
密度	7.85 克/厘米3	0.284 磅/英寸³
熔点	1416℃	2580°F

 

锻造性能：

SAE 4140 钢的锻造应在 2200 至 1650 º F（1200 至 900 º C）之间进行。锻造的精加工温度越低，晶粒越细。理想情况下，这种合金钢不应在低于 1650 º F (900 º C) 的温度下锻造，并且应在油或水中锻造后缓慢冷却。

 

压力缓解：

应力消除加热至 680 °C – 700 °C，保持整个切片的温度均匀，每 25 毫米切片浸泡 1 小时，然后在静止空气中冷却。

 

标准化：

该过程被定义为将钢加热到高于铁素体到奥氏体转变范围的温度，然后在空气中冷却到远低于该转变范围的温度。这种处理可以在锻造产品上进行，作为最终热处理之前的调节处理。正火还可用于细化锻件的结构，这些锻件可能因锻造操作而冷却不均匀。4140 牌号的标称正火温度为 1600 º F (870 º C)，但根据生产经验，温度可能需要高于或低于此数字 50 º F (10 º C)。事实上，当锻件在渗碳或淬火和回火之前进行正火时，会使用正火温度的上限。当正火是最终热处理时，使用较低的温度范围。

 

退火：

SAE 4140 合金钢在 872°C (1600°F) 下退火，然后在炉中缓慢冷却。

 

密度：

特性	公制	帝国
密度	7.85 克/厘米3	0.284 磅/英寸³

 

可加工性：

SAE 4140 合金钢在退火状态下具有良好的机械加工性。

 

焊接：

SAE 4140 合金钢可以使用所有传统技术进行焊接。但这种钢在热处理状态下焊接会影响其力学性能，应进行焊后热处理。