Хромомолибденовая сталь марки 4140

Химический состав стали

Легированная хромомолибденовая сталь AISI 4140 маркируется следующим образом: цифра «41» обозначает группу стали, а цифра «40» говорит о содержании углерода. Последнего элемента действительно очень много в составе сплава, он придаёт высочайшую твёрдость металлу. Подробный химический состав можно рассмотреть в таблице:

Марганец в составе увеличивает его жёсткость и прочность. Благодаря ему сталь становится крепкой, и он меняет фактуру стали. Небольшое содержание хрома влияет на антикоррозионные свойства сплава. Но он не спасает сталь от агрессивных сред. Молибден отвечает за ломкость и хрупкость состава.

Расшифровка

Американская маркировка стали AISI 4140 означает, что это легированная хромомолибденовая сталь. Цифра 41 обозначает группу стали, 40 – содержание углерода х 100.

Aisi 4140.

Характеристики стали 4140

Полосы стали 4140.

Сталь 4140 прекрасно справляется с внешними нагрузками. При испытаниях она показывает достаточно хорошие результаты. Высокая вязкость сплава помогают ему справляться с динамическими нагрузками. Благодаря пластичности из стали можно делать изделия различной формы.

Сталь имеет большой предел прочности на растяжение и сжатие. Также она обладает высокой твёрдостью. Температура плавления состава составляет 1416 градусов.

В расплавленном состоянии металл способен заполнять любые формы.

Сталь 4140 прекрасно поддаётся ковке, она обрабатывается без разрушения. Состав хорошо поддаётся свариванию. На окончательных этапах обработки, сплав можно обрабатывать резанием, так удаляются лишние части в виде стружки. Рассмотрим различные характеристики сплава подробнее:

• предел прочности сплава имеет значение в 655МПа;
• деформация материала продолжается при напряжении в 415 МПа;
• прочность на растяжение колеблется в пределах 100-130 KSI;
• модуль упругости Е равен 190-210 ГПа;
• плотность состава составляет ρ = 7,7-8,1 кг/дм3;
• коэффициент Пуассона ν равен в пределах 0,27- 0,30;
• теплопроводность стали равна k = 11,2-48,3 Вт/мК.

Свойства

Характеристика поведения стали при различных условиях и режимах.

Механические

Механические свойства показывают на сколько материал выдерживает влияние внешних нагрузок. Основные свойства проверяют на образцах, когда, проводят испытания различными факторами.

1. Предел прочности — напряжение, выше которого материал разрушается — 655 Мпа.
2. Предел текучести — деформация материала продолжается без изменения напряжения — 415 Мпа.
3. Пластичность — помогает, не изменяя структуры, изготавливать различные формы изделий. Испытываемый образец сужают или расширяют до появления трещины.
4. Вязкие свойства показывают способность сопротивляться динамическим нагрузкам.
5. Твердость стали — способность сопротивляться внедрению в изделие другого материала.
6. Испытание на растяжение показывает цифры в пределах 100-130 KSI.

Физические

Физические свойства обозначают упругость, плотность, теплопроводность.

1. Отношение напряжения к деформации — устойчивость, упругость изделия.
2. Модуль упругости: Е = 190-210 ГПа.
3. Плотность — отношение массы к единице объема: ρ = 7,7-8,1 кг/дм3.
4. Коэффициент Пуассона ν равен в пределах 0,27- 0,30, зависит от природы материала.
5. Показывает свойства упругости, величина = поперечное сжатие / продольное растяжение.
6. Теплопроводность показывает способность проводить тепло: k = 11,2-48,3 Вт/мК.
7. Температура плавления — 1416 градусов С.

Технологические

Технологические свойства показывают податливость материала на разнообразные виды обработок:

1. Литейность — в расплавленном состоянии заполняет любые формы.
2. Ковкость — обработка давлением без разрушения. Материал деформируют под давлением пресса или ударами молота.
3. Свариваемость — пригодность делать сварные соединения.
4. Обработка резанием удаляет лишние части изделия в виде стружки, чтобы заготовка приобрела нужный вид. Это окончательный этап обработки.

Плюсы и минусы стали

Сталь 4140 относится к категории низколегированных составов, который содержит в себе значительное количество марганца, молибдена и хрома. Для изготовления ножей, состав имеет свои положительные и отрицательные стороны. Рассмотрим из подробнее:

Плюсы

• изделия из стали получаются устойчивыми к изгибам и ударам;
• сплав имеет довольно высокую ударную вязкость;
• сталь легко шлифуется и полируется;
• для заточки клинка не требуется специальных камней и оборудования;
• после термической обработки состав принимает оптимальную твёрдость в 56-59 HRC;
• стоимость готовых изделий из сплава не высокая;
• ножи изготовленные из металла обладают высокими режущими свойствами;
• режущая кромка клинка длительное время остаётся острой.

Минусы

• изделия могут незначительно деформироваться;
• после работ по твёрдым материалам режущая кромка может быстро сесть;
• у ножей не очень высокая сопротивляемость коррозии.

Применение стали 4140

Благодаря своим интересным свойствам сталь 4140 используется для изготовления широкого спектра инструментов и продуктов. Многие пользователи даже не подозревают, из какого материала сделаны некоторые вещи. Вот самые распространённые сферы применения сплава:

• автомобильная промышленность, здесь сталь применяется для изготовления редукторов двигателей и рулевого управления;
• из стали активно производят гайки, болты и саморезы;
• сплав применяется для изготовления деталей машин и коленчатых валов;
• из металла делают стальные цанги и конвейерные ленты.

Изделия из стали 4140.

Какие инструменты изготавливают из хромованадиевой стали?

Из хромованадиевой стали изготавливают гаечные и торцевые ключи, пассатижи, стопорные кольца, отвертки и другие инструменты и оснастку, которые должны обладать надежностью и долговечностью эксплуатации. Изделия из этого сплава маркируются обозначением Chrome Vanadium и считаются одними из самых качественных. Именно поэтому в продаже есть столько подделок.

Коррозия сплава

Любой железный предмет, рано или поздно поддаётся коррозии. Сталь 4140 славится неплохой устойчивостью к ржавчине. Но тут следует учитывать различные условия использования и хранения предметов из сплава.Хорошее содержание хрома и молибдена помогают металлу справляться с коррозией, на сколько это возможно. Если на поверхности клинка образовались питтинговые пятна, то следует ожидать дальнейшей порчи изделия в целом.

Сталь требует к себе специального ухода. После использования ножа его рекомендуется промыть проточной водой и протереть сухой тряпкой насухо. Для длительного хранения клинка, его необходимо промокнуть оружейным маслом или вазелином.

Рекомендации по обработке

Особенности обработки улучшают и закрепляют нужные свойства.

1. Для увеличения силы резания поверхность обрабатывают наклепом, упрочняют.
2. Токарные операции производят при продольном точении, обрабатывании торцов и профиля.
3. Сварочную обработку делают без предварительной тепловой обработки и подогрева.

Инструментальная сталь 4140

Инструментальной сталью называют сплавы, которые хорошо подходят для изготовления различных типов инструментов или оборудования. Эти составы используются для обработки других металлов, пластмасс и дерева.

Такие сплавы обычно имеют высокий уровень твёрдости и устойчивости к коррозии.

Сталь 4140 определённо попадает в эту категорию. Она является одной разновидностью инструментальной стали. Также одним из показателей инструментального состава считается содержание в нём углерода и хрома. Чем больше хрома – тем лучше.

А присутствие молибдена увеличивает коррозионную устойчивость стали 4140. Он также является связующим элементом в твёрдости сплава. Грамотная закалка и термическая обработка позволяет рассматриваемой стали беспрекословно относится к инструментальным металлам.

Аналоги

У стали 4140 имеются аналоги среди импортных металлов и отечественных. Перечислим их:

• 42CrMo4 – Евросоюз;
• SCM440H – Япония;
• 2244 – Швеция;
• 40ХФА – Россия;
• 38ХМА – Россия.

Ножи из стали 4140

Представленные ножи изготовлены из инструментальной стали 4140. Они имеют высокую остроту режущей кромки и почти не подвергаются коррозии. Но следует не забывать, что изделия требуют к себе ухода. Ножи из стали пользуются большой популярностью среди населения.

Нож Cold Steel 35AP Outdoorsman

Каждый нож Cold Steel проходит немыслимые испытания на прочность и качество реза перед тем как попасть в серийное производство. Именно по этому держа в руках такое изделие сразу чувствуешь феноменально правильно рассчитанный и сбалансированный инструмент, не содержащий в себе никаких лишних деталей. Характеристики клинка:

• Длина ножа: 285 мм;
• Длина клинка: 155 мм;
• Ширина клинка: 30 мм;
• Толщина обуха: 5.0 мм;

• Материал клинка: 4140;
• Материал рукояти: Kraton;
• Вес: 250 грамм;
• Производитель: Cold Steel.

Правильно рассчитанный и сбалансированный инструмент.

Нож Cold Steel Master Tanto

Master Tanto – фиксированный нож с тактическим клинком в форме танто, изготовленным из высококачественной японской многослойной стали. Нож дополнен небольшими функциональными ножнами. Отверстие в рукоятке допускает крепление ножа как к страховочному ремешку или корду. Характеристики изделия:

• Длина ножа: 287 мм;
• Длина клинка: 152 мм;
• Ширина клинка: 27 мм;
• Толщина обуха: 4.8 мм;

• Материал клинка: 4140;
• Материал рукояти: Кратон;
• Производство: Cold Steel, США;
• Вес: 264 грамм.

Нож с тактическим клинком.

Нож Cold Steel 20PBS Peace Maker

Peace Maker – новый универсальный нож от Cold Steel. Модель оснащена удобной, ухватистой рукоятью из прорезиненого пластика и клинком из стали 4140. Рукоять выполнена из популярного ударостойкого материала – прорезиненного пластика. Это недорогой, но достаточно прочный материал. Характеристики ножа:

• Общая длина: 213 мм;
• Длина клинка: 101 мм;
• Длина рукояти: 112 мм;

• Толщина обуха: 2,5 мм;
• Материал рукояти: Пластик;
• Вес: 91 грамм.

Прекрасный клинок с удобной рукоятью.

Отзывы

ИзотВолгореченскОтец подарил мне клинок из стали 4140 заморского производства. Я его как-то особо и не использовал. Но один раз решил взять на охоту. Ну так вот, с помощью моего ножа (я дал его в пользование и проверить за одно) разделали целого лося. Но в итоге режущая кромка подсела немного. Не так чтобы нож стал совсем деревянный, но брить руку перестал. Приятель который работал ножом, сказал, что клинок вполне достойный. Сталь ему понравилась…РодославГвардейскЯ тоже себе приобрёл клинок из 4140, но мне сам нож не понравился. Пришлось сестре подарить, он больше на кухонник похож. Она в принципе довольна, но жалуется, что рыжие пятнышки появляются по бокам. Всё ясно – коррозия питтинговая. Объяснил ей, что к чему, по приезду пасту с собой захвачу попробую вывести. А пока сказал вытирать полотенцем насухо, хотя мало теперь чему поможет. Только конкретно зачищать.КуприянДолинскПрикупил себе ножичек из 4140. Я честно говоря не очень доволен. Устойчивость к коррозии практически никакущая. Ржавая поверхность, лично меня раздражает и каждый раз очищать не хочется. Я прям извёлся весь, мне питтинги прямо глаз режут. И главное впервые разы я их убирал с пастой – они не появлялись заметно долго. А теперь что-то совсем часто стали появляться рыжики мелкие.АрсенийЖердевкаУвидел тут топорики заморские из стали 4140 производства RMG taktical, и решил прикупить себе один. Ну что я могу сказать после небольших тестов. Сталь очень интересная. Довольно высокая твёрдость и при этом изделие не выкрашивается. Одним ударом попал на старый гвоздь, кромка загнулась и это хорошо. Поправить камушком будет несложно. Так, что рекомендую железку, мне она понравилась.