Сталевий пруток 4140 проти 4130 проти 4340: все, що вам потрібно знати?

Коли справа доходить до вибору правильного легованого сталевого прутка для механічного, аерокосмічного або промислового застосування, на перший план часто виходять три назви —4140, 4130, та4340Ці низьколеговані хромомолібденові сталі відомі своєю міцністю, в'язкістю та оброблюваністю. Але як дізнатися, яка з них підійде саме для вашого проекту?

У цьому вичерпному посібнику ми порівнюємоСталеві прутки 4140 проти 4130 проти 4340за ключовими показниками, такими як хімічний склад, механічні властивості, твердість, зварюваність, термічна обробка та придатність до застосування, допомагаючи інженерам, виробникам та покупцям приймати обґрунтовані рішення щодо матеріалів.


1. Вступ до сталевих прутків 4140, 4130 та 4340

1.1 Що таке низьколеговані сталі?

Низьколеговані сталі - це вуглецеві сталі, до складу яких входять невеликі кількості легуючих елементів, таких як хром (Cr), молібден (Mo) та нікель (Ni), для покращення певних властивостей.

1.2 Огляд кожного класу

  • 4140 СтальУніверсальна сталь, що пропонує чудову міцність і твердість, широко використовується в інструментобудуванні, автомобільних деталях та загальному машинобудуванні.

  • 4130 СтальВідомий своєю високою міцністю та зварюваністю, часто використовується в авіації та автоспорті.

  • 4340 СтальНікель-хром-молібденовий сплав з надвисокою міцністю та стійкістю до втоми, що використовується в аерокосмічній та важкій промисловості.


2. Порівняння хімічного складу

Елемент 4130 (%) 4140 (%) 4340 (%)
Вуглець (C) 0,28 – 0,33 0,38 – 0,43 0,38 – 0,43
Марганець (Mn) 0,40 – 0,60 0,75 – 1,00 0,60 – 0,80
Хром (Cr) 0,80 – 1,10 0,80 – 1,10 0,70 – 0,90
Молібден (Mo) 0,15 – 0,25 0,15 – 0,25 0,20 – 0,30
Нікель (Ni) 1,65 – 2,00
Кремній (Si) 0,15 – 0,35 0,15 – 0,30 0,15 – 0,30
 

Ключові примітки:

  • 4340додавнікель, що надає йому підвищеної міцності та стійкості до втоми.

  • 4130має нижчий вміст вуглецю, що покращуєзварюваність.

  • 4140має вищий вміст вуглецю та марганцю, що підвищуєтвердість і міцність.


3. Порівняння механічних властивостей

Нерухомість 4130 Сталь 4140 Сталь 4340 Сталь
Міцність на розрив (МПа) 670 – 850 850 – 1000 930 – 1080
Межа плинності (МПа) 460 – 560 655 – 785 745 – 860
Подовження (%) 20 – 25 20 – 25 16 – 20
Твердість (HRC) 18 – 25 28 – 32 28 – 45
Ударна в'язкість (Дж) Високий Помірний Дуже високий
 

4. Термічна обробка та загартовуваність

4130

  • Нормалізація: 870–900°C

  • ЗагартуванняГартування в олії від 870°C

  • Загартування: 480–650°C

  • Найкраще для: Застосунки, що потребуютьзварюваністьіміцність

4140

  • ЗагартуванняГартування в олії від 840 до 875°C

  • Загартування: 540–680°C

  • ЗагартовуваністьВідмінно — досяжне глибше зміцнення поверхні

  • Найкраще для: Високоміцні вали, шестерні, колінчасті вали

4340

  • ЗагартуванняГартування в олії або полімері від 830 до 870°C

  • Загартування: 400–600°C

  • ПомітнийЗберігає міцність навіть після глибокого затвердіння

  • Найкраще для: Шасі літака, компоненти приводу важкої вантажопідйомності


5. Зварюваність та оброблюваність

Нерухомість 4130 4140 4340
Зварюваність Відмінно Від задовільної до доброї Справедливий
Механічна оброблюваність Добре Добре Помірний
Попередній розігрів Рекомендовано для товстих профілів (>12 мм)    
Термічна обробка після зварювання Рекомендовано для 4140 та 4340 для зменшення напруги та розтріскування    
 

4130вирізняється легкістю зварювання методом TIG/MIG без надмірного розтріскування, ідеально підходить для трубних конструкцій, таких як каркаси безпеки або каркаси літаків.


6. Застосування за галузями промисловості

6.1 4130 Застосування сталі

  • Аерокосмічні труби

  • Гоночні рами та каркаси безпеки

  • Рами мотоциклів

  • Стійки для вогнепальної зброї

6.2 Застосування сталі 4140

  • Тримачі інструментів

  • Колінчасті вали

  • Шестерні

  • Осі та вали

6.3 4340 Застосування сталі

  • Шасі літака

  • Високоміцні болти та кріплення

  • Компоненти важкої техніки

  • Вали нафтогазової промисловості


7. Міркування щодо вартості

Оцінка Відносна вартість Наявність
4130 Низький Високий
4140 Середній Високий
4340 Високий Помірний
 

Завдяки своїйвміст нікелю, 4340 є найдорожчимОднак його продуктивність у вимогливих програмах часто виправдовує вартість.


8. Міжнародні стандарти та позначення

Марка сталі ASTM САЕ EN/DIN JIS
4130 А29/А519 4130 25CrMo4 SCM430
4140 А29/А322 4140 42CrMo4 SCM440
4340 А29/А322 4340 34CrNiMo6 SNCM439
 

Переконайтеся, що ваш постачальник сталі надає сертифікати випробувань на заводі, які відповідають відповідним стандартам, таким якASTM A29, EN 10250абоJIS G4053.


9. Як вибрати правильний сталевий пруток

Вимога Рекомендований сорт
Найкраща зварюваність 4130
Найкращий баланс міцності та вартості 4140
Гранична міцність та стійкість до втоми 4340
Висока зносостійкість 4340 або загартований 4140
Аерокосмічна або автомобільна промисловість 4340
Загальне машинобудування 4140
 

10. Висновок

У змаганні зСталевий пруток 4140 проти 4130 проти 4340, немає універсального рішення — правильний вибір залежить від вашихвимоги до продуктивності, міцності, вартості та зварювання.

  • Виберіть4130якщо вам потрібна відмінна зварюваність та помірна міцність.

  • Іди з4140для високоміцного, економічно ефективного варіанту, що підходить для валів та шестерень.

  • Виберіть4340коли надзвичайна міцність, втомна міцність та ударостійкість є критично важливими.


Час публікації: 24 липня 2025 р.