Сталь 4140 и 4130: правильная сталь для вашего проекта

В металлообработке широко используются два вида стали: 4140 и 4130. Обе марки представляют собой высокопрочные низколегированные стали, обладающие высокой прочностью и износостойкостью. Однако их состав, свойства и области применения различаются.

Поэтому в данном исследовании будут рассмотрены различия между сталями 4140 и 4130. Также будут рассмотрены их свойства, области применения и важные моменты, которые следует учитывать при выборе подходящей марки стали. Читаем дальше.

Что такое легированная сталь 4140?

Сталь 4140, содержащая хром, фосфор, серу, молибден и марганец, представляет собой низколегированную сталь, которая может использоваться в самых разных областях. Благодаря содержанию углерода, её можно закаливать и нагревать для достижения различных значений прочности.

Кроме того, сталь 4140 очень прочная, износостойкая и обладает высокой прочностью на разрыв. Благодаря этому она часто используется там, где требуются высокопрочные материалы. К этой категории относятся оси, валы, шестерни и гидравлические компоненты.

Свойства стали 4140

Уникальные свойства стали 4140 обусловлены её внутренними свойствами, что делает её пригодной для многих задач обработки стали на станках с ЧПУ и изготовления листового металла. Вот некоторые из ключевых характеристик стали 4140:

• Высокая прочность на растяжение и усталость: Сталь 4140 обладает высокой прочностью на растяжение и усталость, что делает ее пригодной для деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, таких как коленчатые валы, шестерни и оси.
• Отличная прочность и твердостьСталь 4140 подвергается термообработке до очень высокой твёрдости 58 HRC, что делает её идеальной для широкого спектра применений. Кроме того, сталь 4140 достаточно прочна, чтобы выдерживать большие нагрузки без разрушения, поскольку она не трескается и не ломается при ударе.
• Хорошая коррозионная стойкость: Ржавчина трудно поддаётся разрушению со стороны агентов, вызывающих коррозию, особенно по сравнению с другими легированными сталями. Поэтому она хорошо подходит для деталей, часто подвергающихся воздействию суровых условий. Однако следует отметить, что коррозионная стойкость нержавеющей стали выше, чем у стали 4140.
• ОбрабатываемостьСталь 4140 легко поддается обработке, особенно после нагрева. Однако после закалки она становится труднообрабатываемой.
• Хорошая износостойкостьСталь 4140 обладает хорошей износостойкостью. Поэтому её можно использовать для изготовления износостойких деталей.
• Хорошая свариваемостьСталь марки 4140 можно сваривать стандартными методами. Однако для этого может потребоваться предварительный подогрев и послесварочная термообработка. Это предотвращает растрескивание металла и обеспечивает ему необходимые механические свойства.
• Отличная пластичностьСталь 4140 обладает превосходной пластичностью и легко формуется. Кроме того, она обладает высокой ударопрочностью и прочностью, не ломаясь при ударе. Благодаря этому она выдерживает большие нагрузки, не ломаясь и не трескаясь.

Что такое легированная сталь 4130?

Сталь 4130 также относится к низколегированным сталям. Эта сталь отличается относительно низким содержанием углерода. В её состав также входят хром, сера, кремний, молибден, марганец и фосфор. Благодаря сочетанию этих элементов сталь 4130 приобретает уникальные свойства, такие как высокая прочность, вязкость, износостойкость и коррозионная стойкость. Благодаря этому она используется в производстве многих самолётов и других высоконагруженных деталей.

Свойства стали 4130

Благодаря своим свойствам сталь 4130 используется в различных промышленных процессах. Вот некоторые из наиболее важных свойств стали 4130:

• Твердость и прочность на растяжение: Как и сталь 4140, сталь 4130 очень твёрдая и обладает высокой прочностью на разрыв, поэтому её можно использовать в условиях высоких нагрузок. По сравнению с мягкой сталью, сталь 4130 имеет более высокое соотношение веса к прочности. Благодаря этому она хорошо подходит для производственных процессов, где вес имеет решающее значение.
• ЭластичностьСталь марки 4130 обладает высокой эластичностью, предел текучести которой составляет 460 МПа. Это означает, что материал может выдерживать значительные нагрузки и при этом возвращаться к своей первоначальной форме.
• ПластичностьСталь 4130 очень пластична, особенно после отжига. Благодаря этому из неё легко изготавливать линии.
• Коррозионная и температурная стойкость: Сталь 4130 также очень устойчива к коррозии и высоким температурам, не теряя при этом своей формы и структуры.
• Хорошая свариваемость: Для соединения сталей марки 4130 можно использовать стандартные методы сварки. Для их соединения можно использовать дуговую сварку вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), дуговую сварку металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) и дуговую сварку металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW).
• Исключительная прочностьСталь 4130 обладает высокой прочностью. Она выдерживает ударные нагрузки и не ломается под нагрузкой.
• Хорошая устойчивость к усталости: сталь 4130 не подвержена износу, поэтому ее можно использовать там, где напряжения или нагрузки меняются с течением времени.
• Подходит для обработкиСталь 4130 легко поддается механической обработке, особенно в закаленном или отожжённом состоянии. Для её обработки можно использовать традиционные методы, такие как сверление, фрезерование, точение и шлифование.

В чем сходство стали 4140 и стали 4130?

Обе стали 4140 и 4130 — низколегированные и во многом схожи. Вот некоторые из основных сходств между этими двумя сталями:

• Состав: Обе стали 4140 и 4130 — хромомолибденовые. Это означает, что обе они содержат углерод, хром и молибден. Эти легирующие элементы придают обеим сталям хорошую прочность, вязкость и износостойкость.
• Термообрабатываемость: Стали марок 4140 и 4130 можно закаливать и модифицировать посредством термической обработки, такой как закалка и отпуск. Это означает, что их можно использовать там, где важны прочность и износостойкость.
• Механические свойстваПри правильной термообработке стали марок 4140 и 4130 обладают высокими пределом прочности на растяжение и текучесть, а также твёрдостью. Они также прочны и износостойки. Поэтому их можно использовать в условиях циклических нагрузок.
• Свариваемость: Сталь марок 4140 и 4130 можно сваривать. Однако следует соблюдать осторожность, чтобы избежать водородного растрескивания и других проблем, которые могут возникнуть во время сварки.
• ОбрабатываемостьСтали 4140 и 4130 обладают хорошей обрабатываемостью. Поэтому их можно обрабатывать стандартными методами.
• Приложения: Поскольку стали 4140 и 4130 обладают схожими свойствами, их можно использовать для изготовления валов, шестерён, подшипников, инструментов и других промышленных деталей, которые должны быть прочными и износостойкими.

Вот некоторые общие характеристики сталей 4140 и 4130. Однако они имеют разные составы и свойства, поэтому одна из них может быть лучше другой для некоторых применений. В целом, обе стали относятся к низколегированным хромомолибденовым сталям и имеют много общего.

Разница между сталью 4130 и сталью 4140

Существует несколько типов легированных сталей, каждый из которых обладает собственными свойствами и характеристиками и поэтому подходит для определенных сфер применения. Сталь 4140 и сталь 4130 — это два типа стали, которые часто сравнивают.

Эти два типа стали прочны и долговечны, относятся к низколегированным сталям и используются во многих областях. Однако в некоторых важных аспектах эти две стали совершенно различны. Вот некоторые из этих отличий:

Состав

Основное различие между сталями 4140 и 4130 заключается в их химическом составе, как и между сталями 1018 и 4140. Химический состав этих двух сталей представлен ниже.

Химический состав стали 4140 следующий:

• Углерод: 0,38%-0,43
• Хром: 0,8%-1,1%
• Марганец: 0,75%-1,0
• Фосфор: 0,035% (макс.)
• Сера: 0,040% (макс.)
• Кремний: 0,15%-0,35% (макс.)
• Молибден: 0,15%-0,25

Сталь 4130 имеет следующий химический состав:

• Углерод: 0,28%-0,33
• Хром: 0,8%-1,1%
• Марганец: 0,40%-0,60
• Фосфор: 0,035% (макс.)
• Сера: 0,040% (макс.)
• Кремний: 0,15%-0,35% (макс.)
• Молибден: 0,15%-0,25

Как видно из химического состава, сталь 4140 имеет более высокое содержание углерода и марганца, чем сталь 4130. Однако содержание хрома и серы в обеих сталях примерно одинаково.

Термическая обработка

Стали марок 4140 и 4130 можно подвергать термической обработке для улучшения их свойств. Однако для получения желаемых свойств требуются различные режимы термической обработки. Чтобы сделать сталь 4140 очень прочной и вязкой, её необходимо закалить и отпустить.

Для закалки сталь 4140 нагревают до температуры от 1600 до 1650 °F (740–740 °C). Затем её охлаждают в масле или воде до достижения твёрдости по Роквеллу 40–45 HRC. После закалки сталь отпускают при температуре от 500 до 600 °F (250–270 °C), чтобы повысить её прочность, сохранив при этом твёрдость.

С другой стороны, сталь 4130 обычно подвергается нормализации и отпуску для получения тех же свойств. В процессе правки сталь 4130 нагревается до температуры примерно 1600–1700 °F, а затем охлаждается на воздухе. Это способствует повышению её прочности и вязкости.

Механические свойства

Механические свойства сталей 4140 и 4130 различаются в зависимости от метода нагрева и области применения. Ниже приведено описание различий механических свойств этих сталей:

Прочность и сила

Сталь 4140 подходит для деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, поскольку её предел прочности на растяжение и предел текучести превосходят показатели стали 4130. Предел прочности на растяжение стали 4140 составляет от 655 до 979 МПа, а предел текучести — около 415 МПа. После закалки и отпуска твёрдость стали 4140 составляет от 28 до 32 HRC. Однако после отжига твёрдость стали 4140 снижается до 17 HRC.

С другой стороны, сталь 4130 прочнее и гибче, чем сталь 4140, но ее предел прочности на растяжение и текучесть ниже. Сталь 4130 имеет предел текучести около 460 МПа и предел прочности на растяжение в диапазоне от 560 до 725 МПа. Сталь 4130 имеет твердость в диапазоне от 15 до 23 HRC.

Обрабатываемость

Благодаря более низкому содержанию углерода сталь 4130 легче поддается обработке, чем сталь 4140. Специалисты, как правило, используют стандартные методы, такие как сверление, фрезерование и точение, для обработки стали 4130, не опасаясь пригорания или повреждения заготовки. С другой стороны, при работе со сталью 4140 необходимо соблюдать большую осторожность, чтобы избежать образования трещин.

Свариваемость

Одним из преимуществ стали 4130 является её свариваемость. Благодаря более низкому содержанию углерода, её сварка проще, чем сталь 4140. Сваривать сталь 4130 можно любым стандартным методом, например, дуговой сваркой вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) или дуговой сваркой плавящимся электродом в среде защитного газа (GMAW).

С другой стороны, сталь 4140 необходимо нагревать и обрабатывать по-другому после сварки, чтобы обеспечить прочный, долговечный и бездефектный сварной шов.

Использование

Обе стали марки 4140 и 4130 широко используются для решения различных задач во многих областях. Однако, поскольку сталь 4140 немного прочнее стали 4130, она имеет более длительный срок службы. Поэтому её часто используют там, где требуется выдерживать более суровые условия или более высокие уровни нагрузки.

Термическое напыление

Распыляя расплавленный и нагретый металл, эта отделка помогает предотвратить появление царапин, отслоений и трещин на поверхности металлических деталей. Она также может способствовать склеиванию крупных металлических штампованных изделий.

Как выбрать между сталью 4130 и 4140?

Обе стали 4140 и 4130 очень прочные и вязкие, но обладают разными внутренними свойствами. Поэтому необходимо понимать различия между этими двумя типами стали, чтобы выбрать подходящую для вашей работы. В этом и заключается разница между сталью 4140 и 4130. Вот несколько советов, которые помогут вам сделать правильный выбор:

Сравните химический состав двух сталей

Содержание углерода, марганца, хрома, кремния, серы и молибдена в стали 4140 отличается от содержания в стали 4130. Вы можете сравнить химический состав двух марок стали, чтобы выбрать ту, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям.

Проверка механических свойств обеих сталей

Для применений, требующих высокой прочности и твёрдости, сталь 4140 может быть лучшим выбором. Сталь 4140 имеет более высокое содержание углерода и марганца и поддаётся закалке и отпуску. Это делает её идеальным выбором для деталей, подверженных высоким нагрузкам.

Кроме того, если для вашего изделия требуется более низкая прочность и более высокая пластичность, сталь 4130 также является лучшим выбором. Поэтому проверьте прочность на разрыв, предел текучести и твёрдость обеих сталей, чтобы определить, какая из них лучше подходит для ваших нужд.

Определить требования к обрабатываемости

Если ваша задача требует лёгкой обработки, сталь 4130 — хороший выбор. Это обусловлено её более низким пределом прочности на сдвиг, что означает более быстрое удаление стружки и меньшую силу резания при обработке деталей сложной формы.

Однако, если вам требуются очень прочные и труднообрабатываемые детали, используйте сталь 4140. Сталь 4140 сложнее поддается обработке на станках, поскольку для её удаления требуется больше времени и усилий. Кроме того, перед выбором следует убедиться, что используемая вами сталь допускает лазерную гравировку.

Убедитесь, что вы понимаете правила термической обработки

Различные виды нагрева. Поэтому, если работа требует определённого вида термообработки, это может повлиять на ваш выбор стали.

Поэтому вам необходимо знать, какая термообработка требуется для вашего применения. Затем сравните её свойства со свойствами двух сталей и сделайте свой выбор.

Рассмотрим цену

Цена на стали марок 4130 и 4140 может меняться по ряду причин. Среди них — поставщик, необходимое количество стали, конкретная марка стали и особые требования к применению.

Поэтому проверьте цену обоих типов стали и выберите тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям. Сталь 4140 обычно немного дороже стали 4130, поскольку она прочнее и тверже.

Применение стали 4140 и 4130

Благодаря своим металлическим свойствам стали 4140 и 4130 используются во многих отраслях промышленности. Вот некоторые из них:

• Автомобильная промышленность: В автомобильной промышленности сталь 4140 используется для производства важных деталей, таких как шатуны, коленчатые валы и шестерни. Благодаря высокой прочности и износостойкости сталь 4130 также используется для изготовления рам гоночных автомобилей, каркасов безопасности и элементов подвески.
• Строительство: Сталь 4140 также используется в строительной отрасли для изготовления деталей зданий и мостов, которые должны быть прочными и долговечными.
• Аэрокосмическая промышленность: Специалисты в аэрокосмической отрасли используют сталь марок 4140 и 4130 для изготовления компонентов самолетов, таких как шасси, крылья, детали двигателей и другие конструктивные элементы.
• Конструкционные трубы: Сталь 4130 используется для изготовления рам велосипедов, рам мотоциклов, спортивного инвентаря и других конструкционных труб, поскольку она имеет высокое соотношение прочности к весу и легко поддается сварке.

Yonglihao Machinery предоставляет высококачественные услуги по обработке стали 4140 и 4130

Обработка стали, пожалуй, один из самых популярных методов производства во многих отраслях. Многие компании используют разные марки стали для разных типов изделий. Однако некоторые сталкиваются с трудностями при выборе подходящей марки стали для своих проектов из-за различий в её свойствах.

Выбирая 1ТП1Т, Вы можете нанять лучших специалистов для выполнения каждого этапа обработки стали. В рамках наших услуг по изготовлению металлоконструкций мы также предлагаем высококачественную обработку поверхности для достижения наилучшего результата. Свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов сегодня, чтобы узнать больше, и мы быстро предоставим вам бесплатное коммерческое предложение.

Краткое содержание

Стали марок 4140 и 4130 относятся к низколегированным и обладают высокой прочностью, вязкостью и коррозионной стойкостью. Благодаря этому они до сих пор используются в производственных процессах многих компаний.

Хотя стали 4140 и 4130 в некоторых отношениях схожи, в других важных аспектах они существенно различаются. Лучший способ выбрать подходящую сталь для вашего производственного проекта — это понять различия и сходства между этими марками.

Часто задаваемые вопросы

Сталь 4140 лучше, чем сталь 4130?

Выбор лучшей стали зависит от области применения и требований. В конечном счёте, важно проконсультироваться с инженером-материаловедом или производителем деталей, чтобы узнать, какая сталь лучше всего подходит для конкретной задачи.

Будет ли сталь 4140 ржаветь?

Никель, хром и молибден в стали 4140 улучшают пассивирующие свойства и повышают её коррозионную стойкость. Благодаря этому эту сталь можно использовать для изготовления изделий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных, коррозионных средах.