SAE AISI 4140 Stahl Datenblatt, Mechanische Eigenschaften

SAE AISI 4140 Stahl

Einführung

SAE 4140 (AISI 4140 Stahl) ist ein niedriglegierter Stahl der Cr-Mo-Serie (Chrom-Molybdän-Serie). Dieser Werkstoff hat eine hohe Festigkeit und Härtbarkeit, eine gute Zähigkeit, eine geringe Verformung beim Abschrecken, eine hohe Kriechfestigkeit und eine lang anhaltende Festigkeit bei hohen Temperaturen.

4140 Stahlanwendungen

AISI / SAE 4140 Legierungsstahl kann zu Rundstahl, Flachstahl und Vierkantstahl, Stahlblech und Stahlrohr verarbeitet werden. Er wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Öl- und Gasindustrie sowie in der Automobilindustrie vielfach eingesetzt. Typische Anwendungen sind dünnwandige Druckbehälter. geschmiedete Zahnräder und Wellen (Motorwellen, Pumpenwellen, Hydraulikwellen usw.), Spindeln (Drehspindeln, Frässpindeln usw.), Stellringe, Klemmen, hochfeste Bolzen, Ventilhauben, Schrauben, Muttern, Schnecken, Spannzangen, Torsion Stangen und verschiedene aufgekohlte Teile.

AISI 4140 Datenblatt & Spezifikation

AISI SAE 4140 Chemische Zusammensetzung

In der folgenden Tabelle ist die chemische Zusammensetzung von AISI 4140 aufgeführt.

AISI 4140 Chemische Zusammensetzung (%)
Stahlsorte C Si Mn P (≤) S (≤) Cr Mo Ni
4140 0.38-0.43 0.15-0.35 0.75-1.00 0.035 0.040 0.80-1.10 0.15-0.25

AISI 4140 Stahl Mechanische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften des werkstoff 4140 sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Stahl Zugfestigkeit (Mpa) Streckgrenze (Mpa) Bruchdehnung in 50 mm, % Reduzierung der Fläche, % Härte (HB) Proben-durchmesser Bedingungen
AISI / SAE 4140 1020 655 17.7 46.8 302 25mm (1 inch) Normalisierte bei 870 ° C (1600 ° F)
655 414 25.7 56.9 197 Geglüht bei 815 ° C (1500 °F)
1075 986 15.5 56.9 311 Wasser von 845 ° C (1550 °F) abgekühlt und bei 540 ° C (1000 °F) temperiert.

SAE 4140 Physikalische Eigenschaften

Anmerkungen: 10-6/K = 10-6.K-1 = (µm/m)/°C

Werkstoff 4140 Koeffizienten der linearen Wärmeausdehnung
Wert (10-6/K) Temperatur (°C) Behandlung oder Zustand
12.3 20-100 Öl gehärtet, angelassen
12.7 20-200
13.7 20-400
14.5 20-600
AISI 4140 Wärmeleitfähigkeit
Wert (W/m·K) Temperatur (°C) Behandlung oder Zustand
42.7 100 Gehärtet und temperiert
42.3 200
37.7 400
33.1 600
AISI 4140 Spezifische Wärme
Wert (J/Kg·K) Temperatur (°C) Behandlung oder Zustand
473 20-200 Gehärtet und temperiert
519 20-400
561 20-600
AISI 4140 Elektrischer widerstand
Wert (μΩ·m) Temperatur (°C) Behandlung oder Zustand
0.22 20 Gehärtet und temperiert
0.26 100
0.33 200
0.48 400
0.65 600

Material 4140 Stahl Wärmebehandlung

Die folgende Tabelle zeigt die Wärmebehandlung von Stahl AISI 4140 und die Rockwell-Härte.

AISI 4140 Stahl Wärmebehandlung
4140 Wärmebehandlung Temperatur (°C) Härte Kühlendes Mittel
Normalisieren 870 302 HB Luft
Enthärtung 790-845 197 HB Ofenkühlung
Abschrecken 830-845 Öl
Temperieren (2 Stunden) 205 58 HRC Ölhärtung
260 54 HRC
315 50 HRC
370 47 HRC
425 45 HRC
480 40 HRC
540 35 HRC
595 33 HRC
650 28 HRC

Normalisieren

AISI / SAE 4140 legierter Stahl wird normalerweise bei 870 ° C (1600 ° C) normalisiert und sollte bei einer bestimmten Temperatur in ruhender Luft gekühlt werden.

Spheroidizing Annealing

Zum kugelförmigen Glühen von legiertem Stahl 4140 muss er auf 749 ° C (1380 ° F) wärmebehandelt und anschließend langsam mit einer Geschwindigkeit von 6 ° C (10 ° F) / Stunde auf 666 ° C (1230 ° F) abgekühlt werden. oder schnelles Abkühlen auf 675 ° C zum isothermen Tempern.

Vollglühen

Wärmebehandlung auf 845 ° C, langsames Abkühlen von 755 ° C mit einer Geschwindigkeit von 14 ° C / Stunde auf 665 ° C oder schnelles Abkühlen auf 675 ° C für 5 Stunden isothermes Tempern.

Anlassen

Die Anlasstemperatur von legiertem 4140 Stahl kann nach dem Normalisieren und Abschrecken bei 204 bis 649 ° C (400 bis 1200 ° F) liegen, und die entsprechende Rockwell-Härte kann erhalten werden.

Schweißen von 4140 Stahl

Alle Standard-Lichtbogenschweißverfahren können zum Schweißen von legiertem 4140 Stahl verwendet werden. Um jedoch Risse zu vermeiden, muss der Stahl vor dem Schweißen und dem Vorwärmen auf 120 bis 350 ° C (350-650 °F) vorgewärmt werden Die Temperatur ist abhängig von der Profildicke des Stahls.

Äquivalent

Das AISI / SAE 4140 Ersatzmaterial ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Stahl 4140 equivalent
USA Europäische Union China Japan ISO
Norm Stahlsorte Norm Stahlsorte (werkstoffnummer) Norm Stahlsorte Norm Stahlsorte Norm Stahlsorte
AISI;
SAE;
ASTM A29/A29M
4140 EN 10083-3 42CrMo4 (1.7225) GB/T 3077 42CrMo JISG 4105 SCM440

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