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更新时间：2025-07-27
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AISI 4140 是一款广泛应用于机械制造、汽车、模具、军工等领域的中碳铬钼合金钢。因其优异的强度、韧性、可加工性与热处理性能，成为工业工程中“最万能"的合金结构钢之一。
英文全称：American Iron and Steel Institute 4140
标准体系：AISI/SAE 美标体系
材料类型：中碳调质合金钢（Cr-Mo 系）
对应国际牌号：
中国：42CrMo（GB/T 3077）
日本：SCM440（JIS G4105）
德国：42CrMo4（EN 10083-3）
📌 定位用途： 适用于制作承受高载荷、高冲击、高疲劳的关键结构零部件。
| 元素 | 含量范围 (%) |
|---|---|
| C | 0.38 – 0.43 |
| Mn | 0.75 – 1.00 |
| Si | 0.15 – 0.35 |
| Cr | 0.80 – 1.10 |
| Mo | 0.15 – 0.25 |
| P/S | ≤ 0.035（杂质限） |
🔍 成分解析：
Cr 提高硬度与抗腐蚀性
Mo 提升回火抗软性与热强性
中碳含量设计利于调质处理，兼顾强度和加工性
| 项目 | 数值（典型） |
|---|---|
| 抗拉强度 | ≥ 1080 MPa |
| 屈服强度 | ≥ 930 MPa |
| 延伸率 | ≥ 12% |
| 冲击韧性 | ≥ 63 J（20℃） |
| 硬度（HB） | 229–269（调质） |
📌 注：通过调节热处理参数（特别是回火温度）可微调性能，如增加韧性或提升硬度。
| 工艺步骤 | 温度范围 | 冷却方式 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 正火 | 850–880℃ | 空冷 | 细化组织 |
| 淬火 | 830–860℃ | 油冷 | 提高强度和硬度 |
| 回火 | 500–650℃ | 空冷 | 提升韧性、减应力 |
| 退火 | 680–720℃ | 炉冷 | 降低硬度，改善加工性 |
🧠 热处理技巧：
对于大型零件，应**预热至400–450℃**再升温淬火以防开裂
回火应在淬火后立即进行，防止淬火裂纹产生
AISI 4140 以其高强度和良好的加工性能，在下列行业应用极为广泛：
| 行业 | 零件名称举例 |
|---|---|
| 机械工程 | 齿轮、轴类、主轴、夹具、连杆、花键轴等 |
| 汽车制造 | 驱动轴、半轴、转向节、连杆、悬挂部件 |
| 航空航天 | 起落架结构件、液压缸、结构螺栓 |
| 模具制造 | 模具垫板、模座、支撑零件、拉伸模架等 |
| 石油天然气 | 套管、接头、井下工具、钻杆连接件等 |
| 特性 | AISI 4140 🇺🇸 | 42CrMo 🇨🇳 | SCM440 🇯🇵 |
|---|---|---|---|
| 标准体系 | AISI/SAE | GB/T | JIS |
| 强度 | 高 | 高 | 高 |
| 工艺性 | 优 | 良好 | 优 |
| 成本 | 中 | 低 | 中 |
| 用途通用性 | 全球广泛使用 | 亚洲市场主用 | 日系企业偏好 |
📌 结论：三者可互换使用，但在进口认证、焊接纯净度要求或特殊加工性能上，需结合项目标准精准选择。
✅ 高强度高韧性兼顾
✅ 热处理窗口宽容度高
✅ 加工性和焊接性好（适当控制热影响）
✅ 可替代多数结构钢及普通工具钢，适应性强
✅ 市场供应成熟，国内外易采购
4140 可谓工程应用中“能打能抗"的全能型材料，尤其在疲劳寿命和大截面零件场景中优势明显。
当前位置：
特种钢
