4140
AISI 4140 钢
钢美标铬钼钢(AISI 41xx)合金结构钢
数据完整度
81
美国 AISI/SAE 4140 钢。美标铬钼钢(AISI 41xx)。典型化学成分与力学性能按牌号体系推导（族级通用参考值，采购与验收须按 ASTM 标准核对）。
别名 / 旧代号1.722542CrMo4#AISI 4140G41400SAE 4140铬钼钢
- 英文名
- AISI 4140
- UNS
- G4140
ASTM A29GB/T 3077-2015JIS G4103EN 10083-3
相近牌号
按需求找更多 →按已录入性能数据的属性指纹计算，仅供初筛
怎么读数值：≥ / ≤标准保证值，可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值，仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数
关键性能速览
取默认状态下的最优口径；带 ≥ / ≤ 的是标准保证值，其余为典型值或实测值- 弹性模量 E
- 200.0 GPaC
- 泊松比 ν
- 0.29C
- 密度 ρ
- 7.85 g/cm³C
- 屈服强度 Re
- ≥900MPaC调质态（淬火 + 高温回火）
- 抗拉强度 Rm
- ≥1100MPaC调质态（淬火 + 高温回火）
- 断后伸长率 A
- 10 %
热处理状态与交货状态
QT默认
工艺
调质（淬火 + 高温回火）
说明
标准表列性能对应调质态（试样毛坯 25mm）；按标准热处理试样性能；标准性能对应的调质制度；按标准热处理试样性能
AR
说明
交货状态
力学性能
弹性模量 E200GPa
温度升高显著下降
室温拉伸弹性模量 手册族通用参考值；另有 EN10083-3#MECH(D) 给出 206 GPa；另有 EXPERT-STEEL#PHYS(D) 给出 206 GPa；另有 AISI-HB#GEN(C) 给出 200 GPa
泊松比 ν0.29
工程通用假设值 非该牌号实测；另有 EN10083-3#MECH(D) 给出 0.29 1；另有 EXPERT-STEEL#PHYS(F) 给出 0.3 1；另有 AISI-HB#GEN(C) 给出 0.29 1
屈服强度 Re693MPa×3
下屈服强度 ReL 保证值（热处理试样）；另有 AISI-HB#GEN(B) 给出 924 MPa
淬火+回火（调质）下屈服强度 ReL
抗拉强度 Rm990MPa×3
抗拉强度保证值；另有 AISI-HB#GEN(B) 给出 1170 MPa
淬火+回火（调质）抗拉强度
断后伸长率 A12%×3
断后伸长率保证值；另有 AISI-HB#GEN(B) 给出 8 %
断后伸长率（比例试样）
断面收缩率 Z≥45%
硬度339HBW×3
调质后硬度典型值
交货状态硬度上限；另有 AISI-HB#GEN(B) 给出 219 HBW
硬度参考值
物理性能
密度 ρ7.85g/cm³
成分波动可引起 1~2% 差异；另有 EN10083-3#MECH(D) 给出 7.85 g/cm3；另有 EXPERT-STEEL#PHYS(D) 给出 7850 kg/m3；另有 AISI-HB#GEN(C) 给出 7.85 g/cm3
热性能
导热系数 k45W/(m·K)
室温导热系数 手册族通用参考值；另有 EN10083-3#MECH(D) 给出 45 W/(m*K)；另有 EXPERT-STEEL#PHYS(D) 给出 44 W/(m*K)；另有 AISI-HB#GEN(C) 给出 45 W/(m*K)
比热容 cp460J/(kg·K)
比热容 20℃；另有 EN10083-3#MECH(D) 给出 460 J/(kg*K)；另有 EXPERT-STEEL#PHYS(D) 给出 460 J/(kg*K)；另有 AISI-HB#GEN(C) 给出 460 J/(kg*K)
线膨胀系数 α11.5×10⁻⁶/K
20~100℃ 平均线膨胀系数；另有 EN10083-3#MECH(D) 给出 11.5 1e-6/K；另有 EXPERT-STEEL#PHYS(D) 给出 12 1e-6/K；另有 AISI-HB#GEN(C) 给出 11.5 1e-6/K
熔化温度范围1500C
熔点（近似区间）；另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 1500 C；另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 1500 C
电性能
电阻率 ρe17μΩ·cm
电阻率 20℃；另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 17 uohm*cm；另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 17 uohm*cm
化学成分（熔炼分析）
含量单位为质量分数 %
| 元素 | 最小 % | 最大 % | 典型 % | 类型 | 置信 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C | 0.39% | 0.41% | — | 规定元素 | B | 另有 EN10083-3#CHEM 给出 0.38~0.45（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 GB3077-2015#CHEM 给出 0.38~0.45（未采纳 成分范围宁窄勿宽） |
| Cr | 0.8% | 1.1% | — | 规定元素 | B | 另有 EN10083-3#CHEM 给出 0.9~1.2（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 GB3077-2015#CHEM 给出 0.90~1.20（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 JIS-HB#GEN 给出 0.9~1.2（未采纳 成分范围宁窄勿宽） |
| Mn | 0.7% | 1% | — | 规定元素 | B | 另有 EN10083-3#CHEM 给出 0.6~0.9（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 GB3077-2015#CHEM 给出 0.50~0.80（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 JIS-HB#GEN 给出 0.6~1（未采纳 成分范围宁窄勿宽） |
| Mo | 0.15% | 0.25% | — | 规定元素 | B | 另有 EN10083-3#CHEM 给出 0.15~0.3（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 JIS-HB#GEN 给出 0.15~0.35（未采纳 成分范围宁窄勿宽） |
| Fe | — | 余量 | — | 余量元素 | B | Fe 余量（碳素/合金钢基体） |
| P | — | 0.04% | — | 残余元素 | B | P ≤ 另有 EN10083-3#CHEM 给出 ≤~0.025（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 JIS-HB#GEN 给出 ≤~0.03（未采纳 成分范围宁窄勿宽） |
| S | — | 0.05% | — | 残余元素 | B | S ≤ 另有 EN10083-3#CHEM 给出 ≤~0.02（未采纳 成分范围宁窄勿宽） 另有 JIS-HB#GEN 给出 ≤~0.03（未采纳 成分范围宁窄勿宽） |
| Si | — | 0.35% | — | 残余元素 | B | Si ≤ 另有 GB3077-2015#CHEM 给出 0.17~0.37（未采纳 成分范围宁窄勿宽） |
工艺适用性
「适用」= 常规设备即可做；「受限」= 能做但需附加条件；「不宜」= 技术上可行但不推荐；「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立，收起在下方。
共 19 项工艺适用15受限3不涉及1
冷成形（冷镦/冷挤压）受限
工艺参数
室温，多道次需中间退火
预期效果
加工硬化提高强度、尺寸精度高
限制
含碳/合金量较高，冷成形塑性有限，大变形需中间退火
置信
D
锻造适用
工艺参数
始锻 1100~1250℃、终锻 ≥800℃
预期效果
细化晶粒、压实组织、流线分布提升疲劳性能
限制
终锻温度过低会开裂
置信
D
退火适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 炉冷（完全退火）
预期效果
软化、改善切削加工性、消除内应力
限制
冷却慢、周期长、成本高于正火
置信
D
正火适用
工艺参数
Ac3/Accm 以上 30~50℃ 空冷
预期效果
细化晶粒、均匀组织、改善切削性、强度高于退火态
限制
厚截面空冷后心部组织可能不均匀
置信
D
调质（淬火 + 高温回火）适用
工艺参数
淬火 + 500~650℃ 高温回火（调质）
预期效果
回火索氏体，强度与韧性匹配最佳
限制
★ 回火温度对性能影响极大，不可混用
置信
D
淬火适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 水/油/PAG 冷却
预期效果
获得马氏体，硬度大幅提高
限制
★ 水淬开裂与变形倾向大，截面 >25mm 建议改油淬或 PAG 介质
置信
D
球化退火受限
工艺参数
Ac1 上下循环或等温球化
预期效果
碳化物球化，进一步软化、改善冷成形
限制
中碳钢球化必要性低于高碳工具钢
置信
D
去应力退火适用
工艺参数
550~650℃ 保温后缓冷
预期效果
消除机加工与焊接残余应力，力学性能基本不变
限制
温度过高会显著降低调质或时效后的强度
置信
D
回火适用
工艺参数
150~650℃ 按目标硬度选择，保温 1~2h
预期效果
消除淬火应力、调整硬度与韧性
限制
200~350℃ 一类回火脆性；含 Mn 钢 450~650℃ 缓冷有二类回火脆性，建议回火后快冷
置信
D
电弧焊受限
工艺参数
预热 100~250℃、焊后去应力
预期效果
可焊，但须严格执行预热与焊后热处理
限制
★ 碳当量偏高，热影响区易淬硬开裂；受压/承力焊缝须做焊接工艺评定
置信
D
磨削适用
工艺参数
砂轮磨削
预期效果
淬硬件的主要精加工手段，高精度低粗糙度
限制
注意磨削烧伤与磨削裂纹，需充分冷却
置信
D
切削加工适用
工艺参数
车/铣/钻，退火或正火态最佳
预期效果
退火/正火态切削性较好
限制
★ 淬火/调质态硬度高，切削性差、刀具磨损快；建议粗加工在热处理前
置信
D
发黑 / 发蓝适用
工艺参数
140~150℃ 碱性发黑 10~20min，或常温发黑
预期效果
表面形成 Fe3O4 膜 轻微防锈并提供储油性
限制
膜薄 不适用于强腐蚀环境；尺寸变化 <1μm
置信
C
感应淬火适用
工艺参数
高频/中频加热至 Ac3 以上后喷水冷却
预期效果
表面 HRC 50~58 淬硬层 1~5mm，心部保持韧性
限制
需先正火或调质做预处理；形状复杂处易开裂
置信
D
喷丸强化适用
工艺参数
钢丸/陶瓷丸，覆盖率 >98%，阿尔门强度 0.1~0.6mmA
预期效果
引入表面压应力，显著提高疲劳寿命
限制
对表面粗糙度有不利影响
置信
D
渗碳适用
工艺参数
900~930℃ 渗碳后淬火 + 低温回火
预期效果
表面高碳高硬度（58~62HRC），心部保持韧性
限制
需控制渗层深度与变形
置信
D
氮化（渗氮）适用
工艺参数
500~540℃ 气体氮化 20~60h（或离子氮化），渗层 0.2~0.5mm
预期效果
表面硬度可达 600~1000HV 耐磨与抗咬合性优异 变形极小
限制
氮化前须调质处理；周期长 渗层浅 不适合高接触应力工况
置信
C
碳氮共渗（软氮化）适用
工艺参数
550~580℃ 1~4h
预期效果
薄层高硬度，提高耐磨与抗咬合
限制
层深更浅，仅适用于轻载
置信
D
另有 1 项工艺对本材料不涉及（阳极氧化）展开 ›
- 阳极氧化表面处理阳极氧化是铝、钛等阀金属的表面处理工艺，钢铁不适用
跨体系牌号对照
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改