Shata Machinery est un fournisseur mondial de confiance de pièces forgées 4140 haut de gamme.
4140 Introduction au matériel
4140, également appelé AISI 4140 ou UNS G41400, est un acier allié à haute-faible résistance-, il appartient aux aciers alliés à moyen-carbone chrome-molybdène.
4140 est équivalent à des matériaux tels que 42CrMo4 /1.7225 (Europe / DIN ou EN), SCM440 (Japon), 42CrMo (Chine) et EN19 (Royaume-Uni).
Le 4140 possède une combinaison équilibrée de propriétés mécaniques.
4140 Composition chimique
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Élément |
C |
Mn |
P |
S |
Si |
Cr |
Mo |
|
Contenu/% |
0.38~0.43 |
0.75~1.00 |
Inférieur ou égal à 0,035 |
Inférieur ou égal à 0,040 |
0.15~0.30 |
0.80~1.10 |
0.15~0.25 |
4140 Propriétés mécaniques
|
Matériel |
Résistance à la traction/MPa |
Limite d'élasticité / MPa |
Allongement / % |
Impact / J |
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AISI4140 |
Supérieur ou égal à 655 |
Supérieur ou égal à 415 |
Supérieur ou égal à 25,7 |
/ |
|
AISI 4140QT |
Supérieur ou égal à 1080 |
Supérieur ou égal à 930 |
Supérieur ou égal à 12 |
Supérieur ou égal à 63 |
Quel type de 4140 pièces doivent être produites par forgeage
Les pièces qui résistent à des couples extrêmes, aux contraintes cycliques et aux charges d'impact, le forgeage avec 4140 sera un bon choix.
Les composants forgés AISI 4140 peuvent être classés dans les types suivants :
- Arbres et axes
- Engrenages
- Bielle/bras
- Vérins hydrauliques
- Roues
L’acier 4140 est-il bon pour le forgeage ?
Oui, l’acier AISI 4140 possède une excellente forgeabilité. Il a une bonne fluidité avec une température de forgeage de 926 degrés ~ 1205 degrés.
Quelle est la dureté la plus élevée pour les pièces 4140 ?
La dureté maximale pour l'AISI 4140 peut atteindre jusqu'à HRC55~HRC60, cela dépend des différents traitements thermiques :
- État recuit : 16~22 HRC, adapté au pré-forgeage et à l'usinage grossier, mais pas à la plupart des pièces finies
- État normalisé : 23 ~ 28 HRC, stabilité de précision la plus élevée
- État trempé et revenu (QT) : 28 ~ 45HRC, la plage de dureté la plus largement utilisée, car les performances globales sont les meilleures dans cette plage.
- Trempé : peut durcir au maximum à 55 ~ 59HRC, très fragile, risque de fissure ou de rupture le plus élevé, non recommandé. Si une dureté élevée est nécessaire pour obtenir une résistance à l'usure, utilisez un traitement de surface durci ou d'autres aciers comme l'acier à outils H13, 20CrMnTi, 55NiCrMoV7, Mn13, etc.
- Surface durcie (induction/nitruration) : 55 ~ 65 HRC, couche durcie extrêmement élevée, avec ténacité du noyau.
Tremper l’acier avec de l’eau ou de l’huile, lequel faut-il utiliser ?
Le refroidissement par eau a une vitesse plus rapide que le refroidissement par huile, peut obtenir une dureté plus élevée, mais il présente un risque plus élevé de fissuration et de déformation.
Pour les petites pièces forgées 4140 avec une structure simple et des exigences de dureté plus élevées, utilisez le refroidissement par eau.
Pour des performances fiables et équilibrées, il est préférable de choisir la trempe à l’huile. Il assure un refroidissement en douceur et peut minimiser les fissures, la déformation et les contraintes internes, tout en conservant une bonne ténacité du noyau.
La trempe à l'huile est la principale méthode de refroidissement de Shata pour garantir une dureté uniforme, aucune fissure et une tolérance stricte, améliorant ainsi la qualité de nos pièces forgées.
L'acier 4140 peut-il être du nitrure ?
Absolument : l'acier 4140 réagit exceptionnellement bien à la nitruration, ce qui en fait un choix populaire pour les pièces forgées à surface-forgée.
La nitruration est un traitement thermique de surface à basse température qui infuse de l'azote dans la surface de l'acier, formant une couche de nitrure dure et résistante à l'usure sans déformer la pièce.
Principaux avantages de la nitruration pour les pièces forgées 4140
- La nitruration apporte aux pièces forgées une résistance supérieure à l'usure et à l'abrasion avec une dureté de surface allant jusqu'à 60 ~ 65HRC
- Excellente ténacité du noyau
- Résistance à la corrosion améliorée
- Déformation minimale grâce au traitement thermique à basse-température, idéal pour les pièces forgées de précision finies
- Durée de vie prolongée pour les composants-à friction élevée (engrenages, arbres, broches)
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