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.