SAE AISI 4140 Stahl Datenblatt, Mechanische Eigenschaften
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 | ||
