Wenn es darum geht, den richtigen legierten Stahlstab für mechanische, Luft- und Raumfahrt- oder industrielle Anwendungen auszuwählen, stehen drei Namen oft im Vordergrund:4140, 4130, Und4340Diese niedriglegierten Chrom-Molybdän-Stähle sind für ihre Festigkeit, Zähigkeit und Bearbeitbarkeit bekannt. Aber woher wissen Sie, welcher Stahl für Ihr Projekt der richtige ist?
In diesem umfassenden Leitfaden vergleichen wir4140 vs. 4130 vs. 4340 Stahlstangenanhand wichtiger Kennzahlen wie chemischer Zusammensetzung, mechanischer Eigenschaften, Härte, Schweißbarkeit, Wärmebehandlung und Anwendungseignung – und hilft Ingenieuren, Herstellern und Einkäufern, fundierte Materialentscheidungen zu treffen.
1. Einführung in 4140-, 4130- und 4340-Stahlstangen
1.1 Was sind niedriglegierte Stähle?
Niedriglegierte Stähle sind Kohlenstoffstähle, die geringe Mengen an Legierungselementen wie Chrom (Cr), Molybdän (Mo) und Nickel (Ni) enthalten, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern.
1.2 Übersicht über die einzelnen Klassen
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4140 Stahl: Ein vielseitiger Stahl mit hervorragender Festigkeit und Härte, der häufig im Werkzeugbau, bei Autoteilen und im allgemeinen Maschinenbau verwendet wird.
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4130 Stahl: Bekannt für seine hohe Zähigkeit und Schweißbarkeit, wird häufig in der Luftfahrt und im Motorsport verwendet.
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4340 Stahl: Eine Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung mit ultrahoher Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit, die bevorzugt in der Luft- und Raumfahrt und für Schwerlastanwendungen eingesetzt wird.
2. Vergleich der chemischen Zusammensetzung
| Element | 4130 (%) | 4140 (%) | 4340 (%) |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,28 – 0,33 | 0,38 – 0,43 | 0,38 – 0,43 |
| Mangan (Mn) | 0,40 – 0,60 | 0,75 – 1,00 | 0,60 – 0,80 |
| Chrom (Cr) | 0,80 – 1,10 | 0,80 – 1,10 | 0,70 – 0,90 |
| Molybdän (Mo) | 0,15 – 0,25 | 0,15 – 0,25 | 0,20 – 0,30 |
| Nickel (Ni) | – | – | 1,65 – 2,00 |
| Silizium (Si) | 0,15 – 0,35 | 0,15 – 0,30 | 0,15 – 0,30 |
Wichtige Hinweise:
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4340hat hinzugefügtNickel, wodurch es eine höhere Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erhält.
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4130hat einen geringeren Kohlenstoffgehalt, verbessertSchweißbarkeit.
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4140hat einen höheren Kohlenstoff- und Mangangehalt, was dieHärte und Festigkeit.
3. Vergleich der mechanischen Eigenschaften
| Eigentum | 4130 Stahl | 4140 Stahl | 4340 Stahl |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 670 – 850 | 850 – 1000 | 930 – 1080 |
| Streckgrenze (MPa) | 460 – 560 | 655 – 785 | 745 – 860 |
| Dehnung (%) | 20 – 25 | 20 – 25 | 16 – 20 |
| Härte (HRC) | 18 – 25 | 28 – 32 | 28 – 45 |
| Schlagzähigkeit (J) | Hoch | Mäßig | Sehr hoch |
4. Wärmebehandlung und Härtbarkeit
4130
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Normalisieren: 870–900 °C
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Härten: Ölabschreckung ab 870°C
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Temperieren: 480–650 °C
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Am besten geeignet für: Anwendungen, dieSchweißbarkeitUndZähigkeit
4140
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Härten: Ölabschreckung von 840–875 °C
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Temperieren: 540–680 °C
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Härtbarkeit: Ausgezeichnet – tiefere Einsatzhärtung möglich
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Am besten geeignet für: Hochfeste Wellen, Zahnräder, Kurbelwellen
4340
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Härten: Öl- oder Polymerabschreckung von 830–870 °C
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Temperieren: 400–600 °C
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Bemerkenswert: Behält die Festigkeit auch nach tiefer Aushärtung
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Am besten geeignet für: Flugzeugfahrwerke, Schwerlast-Antriebskomponenten
5. Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit
| Eigentum | 4130 | 4140 | 4340 |
|---|---|---|---|
| Schweißbarkeit | Exzellent | Mittelmäßig bis gut | Gerecht |
| Bearbeitbarkeit | Gut | Gut | Mäßig |
| Vorheizen | Empfohlen für dicke Abschnitte (>12 mm) | ||
| Wärmebehandlung nach dem Schweißen | Empfohlen für 4140 und 4340 zur Reduzierung von Spannungen und Rissen |
4130zeichnet sich dadurch aus, dass es mit WIG/MIG ohne übermäßige Rissbildung leicht schweißbar ist, ideal für Rohrstrukturen wie Überrollkäfige oder Flugzeugrahmen.
6. Anwendungen nach Branchen
6.1 4130 Stahlanwendungen
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Luft- und Raumfahrtrohre
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Rennrahmen und Überrollkäfige
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Motorradrahmen
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Schusswaffenempfänger
6.2 4140 Stahlanwendungen
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Werkzeughalter
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Kurbelwellen
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Getriebe
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Achsen und Wellen
6.3 4340 Stahlanwendungen
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Flugzeugfahrwerk
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Hochfeste Schrauben und Verbindungselemente
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Schwermaschinenkomponenten
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Schächte der Öl- und Gasindustrie
7. Kostenüberlegungen
| Grad | Relative Kosten | Verfügbarkeit |
|---|---|---|
| 4130 | Niedrig | Hoch |
| 4140 | Medium | Hoch |
| 4340 | Hoch | Mäßig |
Aufgrund seinerNickelgehalt, 4340 ist das teuerste. Seine Leistung bei anspruchsvollen Anwendungen rechtfertigt jedoch oft die Kosten.
8. Internationale Normen und Bezeichnungen
| Stahlsorte | ASTM | SAE | EN/DIN | JIS |
|---|---|---|---|---|
| 4130 | A29/A519 | 4130 | 25CrMo4 | SCM430 |
| 4140 | A29/A322 | 4140 | 42CrMo4 | SCM440 |
| 4340 | A29/A322 | 4340 | 34CrNiMo6 | SNCM439 |
Stellen Sie sicher, dass Ihr Stahllieferant Werksprüfzertifikate bereitstellt, die den relevanten Standards entsprechen, wie z. B.ASTM A29, EN 10250, oderJIS G4053.
9. So wählen Sie die richtige Stahlstange
| Erfordernis | Empfohlene Klasse |
|---|---|
| Beste Schweißbarkeit | 4130 |
| Bestes Verhältnis zwischen Stärke und Kosten | 4140 |
| Ultimative Zähigkeit und Dauerfestigkeit | 4340 |
| Hohe Verschleißfestigkeit | 4340 oder gehärtet 4140 |
| Luft- und Raumfahrt oder Automobilindustrie | 4340 |
| Allgemeiner Maschinenbau | 4140 |
10. Fazit
Im Wettbewerb derStahlstange 4140 vs. 4130 vs. 4340, es gibt keinen Gewinner, der für alle passt – die richtige Wahl hängt von IhremLeistung, Festigkeit, Kosten und Schweißanforderungen.
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Wählen4130wenn Sie hervorragende Schweißbarkeit und mäßige Festigkeit benötigen.
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Gehen mit4140für eine hochfeste, kostengünstige Option, geeignet für Wellen und Zahnräder.
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Wählen4340wenn extreme Zähigkeit, Dauerfestigkeit und Stoßfestigkeit entscheidend sind.
Beitragszeit: 24. Juli 2025