Welk soort staal is 4140?

4140-staal is een populaire gelegeerde staalsoort die bekendstaat om zijn sterkte, taaiheid en veelzijdigheid. Het behoort tot de familie van chroom-molybdeenstaalsoorten en biedt een unieke combinatie van mechanische eigenschappen die het een voorkeurskeuze maken voor industriële toepassingen. Ingenieurs, fabrikanten en constructeurs gebruiken dit staal veelvuldig voor alles, van auto-onderdelen tot machinecomponenten.

In dit SEO-artikel presenteert sakysteel een uitgebreid overzicht van4140 staal, met inbegrip van de chemische samenstelling, mechanische eigenschappen, warmtebehandelingsprocessen en gebruikelijke toepassingen.

Classificatie van 4140-staal

4140 is een laaggelegeerd staal dat valt onder het SAE-AISI-classificatiesysteem. Het staat ook bekend alsAISI-norm 4140, EN19 (in Europa), EnSCM440 (in Japan)De aanduiding “4140” verwijst naar een specifiek legeringsgehalte:

• “41” duidt op chroom-molybdeenstaal

• “40” vertegenwoordigt het geschatte koolstofgehalte (0,40%)

4140-staal is geen roestvrij staal, omdat het niet voldoende chroom bevat om corrosiebestendig te zijn. In plaats daarvan wordt het gewaardeerd om zijn mechanische sterkte en hardheid na warmtebehandeling.

Chemische samenstelling van 4140 staal

De chemische samenstelling van 4140 zorgt voor de verbeterde mechanische eigenschappen. Typische bereiken zijn onder andere:

• Koolstof (C):0,38% – 0,43%

• Chroom (Cr):0,80% – 1,10%

• Mangaan (Mn):0,75% – 1,00%

• Molybdeen (Mo):0,15% – 0,25%

• Silicium (Si):0,15% – 0,35%

• Fosfor (P):≤ 0,035%

• Zwavel (S):≤ 0,040%

Deze elementen werken samen om de hardbaarheid, slijtvastheid en algehele duurzaamheid te verbeteren, waardoor 4140 een ideaal materiaal is voor veeleisende mechanische onderdelen.

Mechanische eigenschappen van 4140-staal

4140 biedt een indrukwekkend scala aan mechanische eigenschappen, vooral na een goede warmtebehandeling. Deze omvatten:

• Treksterkte:Tot 1100 MPa (160 ksi)

• Vloeigrens:Ongeveer 850 MPa (123 ksi)

• Rek bij breuk:Ongeveer 20%

• Hardheid:Meestal 197 tot 235 HB in gegloeide toestand, tot 50 HRC na afschrikken en ontlaten

Deze waarden kunnen variëren afhankelijk van de vorm van het staal (staaf, plaat, gesmeed) en de warmtebehandelingsomstandigheden.

Warmtebehandeling van 4140-staal

Warmtebehandeling is een belangrijk proces dat de prestaties van4140 staalHet staal kan de volgende processen ondergaan:

1. Gloeien
   Langzaam afgekoeld vanaf ongeveer 850 °C om de bewerkbaarheid te verbeteren en de interne spanning te verminderen. Dit resulteert in een zachtere structuur met verbeterde ductiliteit.

2. Normaliseren
   Verhit tot ongeveer 870 °C om de nerfstructuur te verfijnen. Biedt een balans tussen sterkte en taaiheid.

3. Blussen en temperen
   Gehard door verhitting tot ongeveer 845 °C en snelle afkoeling in olie of water, gevolgd door temperen tot de gewenste hardheid. Dit verhoogt de sterkte en slijtvastheid aanzienlijk.

4. Stressverlichtend
   Wordt gedaan bij een temperatuur van ongeveer 650°C om restspanningen door het bewerken of lassen tot een minimum te beperken.

Bij sakysteel bieden wij4140 staalonder verschillende warmtebehandelde omstandigheden, afhankelijk van de eisen van de klant, waardoor maximale prestaties in uw toepassing worden gegarandeerd.

Voordelen van 4140 staal

• Hoge sterkte-gewichtsverhouding:Ideaal voor toepassingen waarbij gewicht belangrijk is.

• Goede vermoeiingsweerstand:Bestand tegen cyclische belasting, geschikt voor tandwielen en assen.

• Uitstekende hardbaarheid:Bereikt een hoge hardheid na het afschrikken.

• Bewerkbaarheid:Gemakkelijk te bewerken in gegloeide of genormaliseerde omstandigheden.

• Lasbaarheid:Kan gelast worden met de juiste voorverwarming en nabehandeling.

Deze voordelen maken 4140-staal tot een economische keuze voor veel technische toepassingen met hoge spanningen.

Toepassingen van 4140-staal

Vanwege de mechanische sterkte en veelzijdigheid wordt 4140-staal in een breed scala aan industrieën gebruikt:

Auto-industrie

• Assen

• Krukassen

• Tandwielen

• Stuurkogels

Olie en gas

• Boorkragen

• Gereedschapsverbindingen

• Drijfstangen

Lucht- en ruimtevaart

• Onderdelen van het landingsgestel

• Schachten

• Hoogspanningsconstructiedelen

Industriële machines

• Koppelingen

• Gesmede componenten

• Matrijshouders

• Spindels

At sakysteel, wij hebben geleverd4140 staalproducten voor klanten in deze sectoren, die betrouwbare kwaliteit en nauwkeurige maatwerkoplossingen bieden.

Hoe 4140 zich verhoudt tot andere staalsoorten

4140 versus 1045 koolstofstaal:
4140 biedt een betere slijtvastheid en een hogere treksterkte dankzij de legeringselementen. 1045 is goedkoper, maar minder duurzaam.

4140 vs. 4340 staal:
4340 heeft een hoger nikkelgehalte en biedt daardoor een betere taaiheid en vermoeiingsweerstand. 4140 is kosteneffectiever voor algemeen gebruik.

4140 versus roestvrij staal (bijv. 304 of 316):
Roestvast staal is corrosiebestendig, maar heeft een lagere sterkte. 4140 is beter voor toepassingen met een hoge belasting en zonder blootstelling aan corrosieve omgevingen.

Formulieren beschikbaar bij sakysteel

sakysteel levert 4140 staal in de volgende productvormen:

• Ronde staven (warmgewalst, koudgetrokken, geschild)

• Platte staven en platen

• Gesmede blokken en ringen

• Holle staven en buizen (op aanvraag)

• Precisieplaten op maat gesneden

Alle producten zijn verkrijgbaar metEN10204 3.1-certificatenen wij bieden ook CNC-bewerking en warmtebehandelingsdiensten aan.

Conclusie

4140 is een veelzijdige, hoogwaardige gelegeerde staalsoort die voldoet aan de eisen van diverse veeleisende toepassingen. De combinatie van sterkte, taaiheid en kostenefficiëntie maakt het een geliefd materiaal voor werktuigbouwkundigen en fabrikanten wereldwijd.

Of u nu grondstoffen of afgewerkte componenten nodig heeft,sakysteelis uw vertrouwde partner voor 4140-gelegeerd staal. Neem vandaag nog contact op met ons technische team om uw wensen te bespreken en een offerte op maat te ontvangen.