SAE 4140 结构钢
材料组别:
黑色金属 / 结构钢
国家与地区/标准:
美国 / SAE
参考价格:
数据更新
最新更新: 2024-05
更新总数: 14
更新历史
2023-12
2023-03
2021-04
2020-08
2020-06
2019-09
2019-04
2018-12
2018-10
2016-04
2016-03
2015-08
2015-01
SAE 4140 化学成分
化学元素
数值
单位
CAS 编号
化学元素
C
数值
0.38 – 0.43
单位
%
CAS 编号
7440-44-0
化学元素
Cr
数值
0.80 – 1.10
单位
%
CAS 编号
7440-47-3
化学元素
Cu
数值
≤ 0.35
单位
%
CAS 编号
7440-50-8
SAE J 404: 2009 / SAE 合金钢化学成分
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SAE 4140 物理性能
SAE 4140 热处理
- 预热：如果零件之前已热处理至硬度大于 35 HRC，建议在将零件加热到 1300°F（704°C）以上之前预热至炉温稳定在 900 至 1200°F（482 至 649°C）范围内、截面厚度突然变化、尖锐的凹角、精加工表面、焊接、冷成型或矫直、有孔，或有尖锐或仅略微圆润的凹口或角。
退火：加热至 843°C（温度 ≥ 704°C 以不超过每小时 111°C 的速度冷却至 538°C 以下）。均热时间（退火、正火和奥氏体化）规定如下。空冷至环境温度。可以使用等温退火处理，只要获得等效硬度（加热到退火温度，按上述规定时间均热，冷却到临界温度以下，保持足够的时间以完成转变，然后空气冷却到环境温度）。
亚临界退火：如果需要，亚临界退火应在硬化之前通过加热到 1150 至 1250°F（621 至 677°C）之间的设定温度来完成。冷却至环境温度。
预硬化应力消除：如有需要，应根据 AMS2759/11 在硬化前通过加热至 1000 至 1250°F（538 至 677°C）之间的设定温度进行预硬化应力消除。冷却至环境温度。
正火：加热至 899°C。厚度大于 76 mm 时，建议使用循环空气或大气。正火后可进行回火或亚临界退火。
硬化（奥氏体化和淬火）：加热至 843°C。在回火之前，零件应冷却到或低于淬火温度，或冷却到足以实现完全转变的温度。硬化淬火剂应为油或聚合物。在初始回火之前，部件可以在低于回火温度的温度下快速回火至少 2 小时，通常为 400°F (204°C)。钎焊温度高于正火温度的焊接件和钎焊件应在硬化前进行正火处理。对于未正火的焊接或钎焊合金，零件应退火。焊接件应预热。标识为损坏容限、维护临界或断裂临界的零件在硬化前应处于正火状态，除非合金未正火，在这种情况下零件应退火。
回火：零件应在淬火后两小时内进行回火。建议的回火温度：
对于 TS 621-862 MPa，HRB ≥ 91，HRC = 26，油或聚合物淬火剂为 704°C
对于 TS 862-1034 MPa，HRC 26-34，油或聚合物淬火剂为 635°C
对于 TS 1034-1172 MPa，HRC 33-38，油或聚合物淬火剂为 579°C
对于 TS 1103-1241 MPa，HRC 36-40，油或聚合物淬火剂为 510°C
对于 TS 1241-1379 MPa，HRC 40-43，油或聚合物淬火剂为 454°C
对于 TS 1379-1517 MPa，HRC 43-46，油或聚合物淬火剂为 385°C
不建议将钢用于其他 TS 系列。
基于淬火后硬度的建议近似回火温度：
对于 TS 862-1034 MPa：HRC 47-49 为 593°C，HRC 50-52 为 621°C，HRC 53-55 为 649°C，HRC 56-58 为 676°C
对于 TS 965-1103 MPa：HRC 47-49 为 524°C，HRC 50-52 为 552°C，HRC 53-55 为 593°C，HRC 56-58 为 635°C
对于 TS 1034-1172 MPa：HRC 47-49 为 468°C，HRC 50-52 为 510°C，HRC 53-55 为 552°C，HRC 56-58 为 593°C
对于 TS 1103-1241MPa：HRC 50-52 为 482°C，HRC 53-55 为 524°C，HRC 56-58 为 566°C
对于 TS 1172-1310 MPa：HRC 50-52 为 441°C，HRC 53-55 为 496°C，HRC 56-58 为 538°C
对于 TS 1241-1379 MPa：HRC 50-52 为 413°C，HRC 53-55 为 468°C，HRC 56-58 为 510°C
对于 TS 1310-1448 MPa：HRC 50-52 为 385°C，HRC 53-55 为 441°C，HRC 56-58 为 496°C
对于 TS 1379-1517 MPa：HRC 53-55 为 413°C，HRC 56-58为468°C
不建议将钢用于其他硬度范围。
均热时间应不少于 2 小时，每英寸（25mm）厚度或厚度大于 1 英寸（25mm）的部分增加 1 小时。厚度在 AMS2759 中定义。当使用负载热电偶时，均热时间应为 2 至 3 小时。允许多次回火循环。当需要多次回火循环时，零件应在两次回火处理之间冷却至环境温度。当淬火结束后 4 小时内无法开始回火时，零件应在低于最终回火设定温度（通常为 400°F（204°C））的温度下快速回火至少 2 小时。对于淬火回火至最小抗拉强度为 180 ksi (1241 MPa) 及更高的零件，应在回火期间进行矫直，或加热至低于回火温度 50°F (28°C)。回火后的热或温矫直应随后消除应力。回火时允许在不高于矫直后最后一次回火温度的温度下进行再回火。
退火、正火和奥氏体化的均热时间：
t ≤ 6.35 mm，最短均热时间（空气或大气）为 25 分钟或 18 分钟（盐）
6.35 < t ≤ 12.70 mm，最短均热时间（空气或大气）为 45 分钟或 35 分钟（盐）
12.70 < t ≤ 25.40 mm，最短均热时间（空气或大气）为 1 小时或 40 分钟（盐）
25.40 < t ≤ 38.10 mm，最短均热时间（空气或大气）为 1 小时 15 分钟或 45 分钟（盐）
38.10 < t ≤ 50.80 mm，最短均热时间（空气或大气）为 1 小时 30 分钟或 50 分钟（盐）
50.80 < t ≤ 63.50 mm，最短均热时间（空气或大气）为 1 小时 45 分钟或 55 分钟（盐）
63.50 < t ≤ 76.20 mm，最短均热时间（空气或大气）为 2 小时或 1 小时（盐）
76.20 < t ≤ 88.90 mm，最短均热时间（空气或大气）为 2 小时 15 分钟或 1 小时 5 分钟（盐）
88.90 < t ≤ 101.60 mm，最短均热时间（空气或大气）为 2 小时 30 分钟或 1 小时 10 分钟（盐）
101.60 < t ≤ 114.30 mm，最短均热时间（空气或大气）为 2 小时 45 分钟或 1 小时 15 分钟（盐）
114.30 < t ≤ 127.00 mm，最短均热时间（空气或大气）为 3 小时或 1 小时 20 分钟（盐）
127.00 < t ≤ 203.20 mm，最短均热时间（空气或大气）为 3 小时 30 分钟或 1 小时 40 分钟（盐）
> 203.20 mm，最短均热时间为每 76 mm 或超过 203 mm 的 76 mm 增量 4 小时 30 分钟（空气或大气）或 2 小时加上每 76 mm 或超过 203 mm 的 76 mm 增量 20 分钟（盐）
厚度是零件最重截面的最小尺寸。
镀铜或类似反射涂层（倾向于反射辐射热）的零件，其均热时间应至少增加 50%，除非使用负载热电偶。这种增加不适用于盐浴热处理、回火或亚零处理。
零件应保持足够的时间，以确保最大质量区域的中心已达到温度，并且必要的转变和扩散已经发生。
在该温度下的最长均热时间不应超过最短均热时间的三倍，包括因镀铜或类似反射涂层而增加的时间。
对于形状复杂或加热不均匀的零件，可能需要更长的时间。 - 退火：790-845°C；硬化：845-900°C，油淬。
SAE 4140 机械性能
温度
SAE 4140 国际等效材料
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材料牌号
标准
国家与地区 / 生产商
近似类型
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- 66机械性能
- 25物理性能
- 31热处理
- 27金相组织
- 5切削加工性能
- 6应力-应变
- 1成形性能
- 22疲劳
- 7断裂
- -爬行
- 3焊接接头
- -涂层
- 97尺寸
- 3摩擦学
- -腐蚀
- -老化
- -耐候性
- -辐照
- 343供应商总数