เหล็กเส้น 4140 เทียบกับ 4130 เทียบกับ 4340: ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้?

เมื่อต้องเลือกเหล็กอัลลอยด์ที่เหมาะกับการใช้งานทางกล อวกาศ หรืออุตสาหกรรม มักจะเลือกชื่อสามชื่อนี้เป็นหลัก4140, 4130, และ4340เหล็กกล้าผสมโครเมียม-โมลิบดีนัมต่ำเหล่านี้มีชื่อเสียงในด้านความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความสามารถในการตัดเฉือน แต่คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าเหล็กกล้าชนิดใดเหมาะกับโครงการของคุณ?

ในคู่มือที่ครอบคลุมนี้ เราจะเปรียบเทียบเหล็กเส้น 4140 เทียบกับ 4130 เทียบกับ 4340ครอบคลุมถึงตัวชี้วัดสำคัญต่างๆ เช่น องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติเชิงกล ความแข็ง ความสามารถในการเชื่อม การอบชุบด้วยความร้อน และความเหมาะสมในการใช้งาน ช่วยให้วิศวกร ผู้ผลิต และผู้ซื้อสามารถตัดสินใจเลือกวัสดุอย่างรอบรู้


1. บทนำเกี่ยวกับเหล็กเส้น 4140, 4130 และ 4340

1.1 เหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำคืออะไร?

เหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำคือเหล็กกล้าคาร์บอนที่ประกอบด้วยธาตุอัลลอยด์ปริมาณเล็กน้อย เช่น โครเมียม (Cr) โมลิบดีนัม (Mo) และนิกเกิล (Ni) เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเฉพาะ

1.2 ภาพรวมของแต่ละเกรด

  • เหล็ก 4140:เหล็กกล้าอเนกประสงค์ที่มีความแข็งแรงและความแข็งเป็นเลิศ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำเครื่องมือ ชิ้นส่วนยานยนต์ และวิศวกรรมทั่วไป

  • เหล็ก 4130:ขึ้นชื่อในเรื่องความเหนียวและความสามารถในการเชื่อมสูง มักใช้ในอุตสาหกรรมการบินและมอเตอร์สปอร์ต

  • เหล็ก 4340:โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัมที่มีความแข็งแรงและทนต่อความเมื่อยล้าสูงมาก เป็นที่นิยมสำหรับอุตสาหกรรมอวกาศและงานหนัก


2. การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี

องค์ประกอบ 4130 (%) 4140 (%) 4340 (%)
คาร์บอน (C) 0.28 – 0.33 0.38 – 0.43 0.38 – 0.43
แมงกานีส (Mn) 0.40 – 0.60 0.75 – 1.00 0.60 – 0.80
โครเมียม (Cr) 0.80 – 1.10 0.80 – 1.10 0.70 – 0.90
โมลิบดีนัม (Mo) 0.15 – 0.25 0.15 – 0.25 0.20 – 0.30
นิกเกิล (Ni) - - 1.65 – 2.00
ซิลิกอน (Si) 0.15 – 0.35 0.15 – 0.30 0.15 – 0.30
 

หมายเหตุสำคัญ:

  • 4340ได้เพิ่มนิกเกิลทำให้มีความทนทานและทนต่อความเมื่อยล้ามากขึ้น

  • 4130มีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า ปรับปรุงความสามารถในการเชื่อม.

  • 4140มีคาร์บอนและแมงกานีสสูง ส่งเสริมความแข็งและความแข็งแกร่ง.


3. การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกล

คุณสมบัติ เหล็ก 4130 เหล็ก 4140 เหล็ก 4340
ความแข็งแรงแรงดึง (MPa) 670 – 850 850 – 1000 930 – 1080
ความแข็งแรงการยืดหยุ่น (MPa) 460 – 560 655 – 785 745 – 860
การยืดตัว (%) 20 – 25 20 – 25 16 – 20
ความแข็ง (HRC) 18 – 25 28 – 32 28 – 45
ความเหนียวต่อแรงกระแทก (J) สูง ปานกลาง สูงมาก
 

4. การอบชุบด้วยความร้อนและการชุบแข็ง

4130

  • การทำให้เป็นปกติ: 870–900°C

  • การแข็งตัว: ดับน้ำมันจาก 870°C

  • การอบชุบ: 480–650°C

  • ดีที่สุดสำหรับ: แอปพลิเคชันที่ต้องการความสามารถในการเชื่อมและความเหนียว

4140

  • การแข็งตัว:การดับน้ำมันจาก 840–875°C

  • การอบชุบ: 540–680°C

  • ความสามารถในการชุบแข็ง:ยอดเยี่ยม — สามารถชุบแข็งได้ลึกยิ่งขึ้น

  • ดีที่สุดสำหรับ: เพลาแรงสูง เฟือง เพลาข้อเหวี่ยง

4340

  • การแข็งตัว:การดับด้วยน้ำมันหรือโพลีเมอร์จาก 830–870°C

  • การอบชุบ: 400–600°C

  • เด่น: คงความแข็งแกร่งแม้ผ่านการชุบแข็งอย่างล้ำลึก

  • ดีที่สุดสำหรับ: ส่วนประกอบระบบขับเคลื่อนสำหรับงานหนักสำหรับล้อลงจอดเครื่องบิน


5. ความสามารถในการเชื่อมและการตัดเฉือน

คุณสมบัติ 4130 4140 4340
ความสามารถในการเชื่อม ยอดเยี่ยม ยุติธรรมสู่ความดี ยุติธรรม
ความสามารถในการแปรรูป ดี ดี ปานกลาง
การอุ่นเครื่องล่วงหน้า แนะนำสำหรับส่วนหนา (>12มม.)    
การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม แนะนำสำหรับ 4140 และ 4340 เพื่อลดความเครียดและการแตกร้าว    
 

4130โดดเด่นด้วยความสามารถในการเชื่อม TIG/MIG ได้อย่างง่ายดายโดยไม่เกิดรอยแตกร้าวมากเกินไป เหมาะสำหรับโครงสร้างท่อ เช่น โรลเคจ หรือโครงเครื่องบิน


6. การประยุกต์ใช้ตามอุตสาหกรรม

6.1 การใช้งานเหล็ก 4130

  • ท่อส่งอากาศและอวกาศ

  • เฟรมแข่งและโรลเคจ

  • เฟรมมอเตอร์ไซค์

  • ตัวรับอาวุธปืน

6.2 4140 การใช้งานเหล็ก

  • ที่จับเครื่องมือ

  • เพลาข้อเหวี่ยง

  • เกียร์

  • เพลาและเพลาขับ

6.3 4340 การใช้งานเหล็ก

  • ระบบลงจอดเครื่องบิน

  • สลักเกลียวและตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูง

  • ส่วนประกอบเครื่องจักรกลหนัก

  • เพลาของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ


7. การพิจารณาต้นทุน

ระดับ ต้นทุนสัมพันธ์ ความพร้อมใช้งาน
4130 ต่ำ สูง
4140 ปานกลาง สูง
4340 สูง ปานกลาง
 

เนื่องจากมันปริมาณนิกเกิล, 4340 แพงที่สุดอย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพในการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงมักจะคุ้มค่ากับต้นทุน


8. มาตรฐานและการกำหนดมาตรฐานสากล

เกรดเหล็ก เอสทีเอ็ม เอสเออี EN/DIN เจไอเอส
4130 A29/A519 4130 25CrMo4 SCM430
4140 A29/A322 4140 42CrMo4 SCM440
4340 A29/A322 4340 34CrNiMo6 ส.ส.ม.439
 

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าซัพพลายเออร์เหล็กของคุณมีใบรับรองการทดสอบโรงงานที่เป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่นเอสทีเอ็ม เอ29, EN 10250, หรือJIS G4053.


9. วิธีการเลือกเหล็กเส้นที่เหมาะสม

ความต้องการ เกรดที่แนะนำ
ความสามารถในการเชื่อมที่ดีที่สุด 4130
สมดุลที่ดีที่สุดระหว่างความแข็งแกร่งและต้นทุน 4140
ความเหนียวและความแข็งแรงทนทานสูงสุด 4340
ทนทานต่อการสึกหรอสูง 4340 หรือชุบแข็ง 4140
การบินและอวกาศหรือยานยนต์ 4340
วิศวกรรมศาสตร์ทั่วไป 4140
 

10. บทสรุป

ในการแข่งขันของเหล็กเส้น 4140 เทียบกับ 4130 เทียบกับ 4340ไม่มีผู้ชนะแบบเดียวที่เหมาะกับทุกคน — ทางเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับคุณประสิทธิภาพ ความแข็งแกร่ง ต้นทุน และข้อกำหนดในการเชื่อม.

  • เลือก4130หากคุณต้องการความสามารถในการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมและความแข็งแรงปานกลาง

  • ไปด้วย4140สำหรับตัวเลือกที่มีความแข็งแรงสูง คุ้มค่า เหมาะสำหรับเพลาและเฟือง

  • เลือก4340เมื่อความเหนียว ความทนทานต่อความล้า และความต้านทานแรงกระแทกเป็นสิ่งสำคัญ


เวลาโพสต์: 24 ก.ค. 2568