4140（AISI/SAE 4140）是约含 0.40% 碳的低合金铬钼钢——”41″标识铬钼家族，”40″指向近似碳含量。它常以”铬钼钢”（chromoly 或 chrome-moly）的商品名出售，是工业和汽车制造中使用最广泛的中碳合金钢之一。
化学成分
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| 碳（C） | 0.38%–0.43% |
| 铬（Cr） | 0.80%–1.10% |
| 钼（Mo） | 0.15%–0.25% |
| 锰（Mn） | 0.75%–1.00% |
| 硅（Si） | 0.15%–0.35% |
| 铁（Fe） | 余量（约 96.7%–97.8%） |
为什么合金元素要紧
铬提高淬透性和耐磨性；钼让强度和韧性在更厚截面上保持一致、并进一步提高淬透性。合在一起，它们让 4140 对热处理响应强烈——淬火回火可以按零件要求在很宽的范围内调整其硬度与强度。
力学性能
热处理后的 4140 可达到范围很宽的抗拉强度，具体取决于状态和加工。实际数值请以供应商的材料证书为准；一般性范围不是设计规格。
典型应用
| 类别 | 示例 |
|---|---|
| 汽车 | 转向节、连杆、传动轴、赛车部件 |
| 工业机械 | 轴、齿轮/链轮、曲轴、液压部件 |
| 工装 | 刀柄 |
| 紧固件 | 高强度螺栓 |
| 油气 | 井下与地面设备 |
| 航空航天 | 结构件、起落架 |
4140 与相邻牌号的比较
| 对比对象 | 4140 的不同 |
|---|---|
| 1018（低碳钢） | 强度和硬度显著更高，但更贵、更难焊 |
| 4130（铬钼钢） | 更高的碳含量让 4140 达到更高的硬度/强度；4130 可焊性更好、更轻，在可焊性或重量比峰值强度更要紧时是常见选择 |
| 不锈钢 | 许多情况下机械上更强，但铬含量远低于不锈钢级——4140 不提供不锈钢级的耐腐蚀 |
可焊性说明
4140 的中高碳与合金含量意味着它不好焊——通常需要预热和焊后热处理以避免开裂。这与什么是碳钢中讲的是同一个底层机理：碳含量越高，越难承受焊接给接头带来的局部加热和冷却。
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