Wenn Ihre Priorität darin besteht leichte Schweißbarkeit und gute Zähigkeit bei mäßiger Festigkeitwählen 4130wenn Sie benötigen ein ausgewogenes Verhältnis von Bearbeitbarkeit und höherer Härte für Wellen, Zahnräder und Achsenwählen 4140; und wenn die Anwendung es erfordert höchste Durchhärtungsfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit und höhere Zähigkeit bei starker Belastungwählen 4340. In Bezug auf die Beschaffung ist 4130 in der Regel die kostengünstigste, 4140 die beste "Allround"-Legierung und 4340 die beste hochfeste Sorte.
Was bedeuten diese Noten?
4130, 4140 und 4340 sind Chrom-Molybdän-(Cr-Mo)-legierte Stähle mit niedrigem bis mittlerem Kohlenstoffgehalt aus der SAE/AISI 41xx-Familie. Sie sind weit verbreitet, da geringe Zusätze von Cr und Mo im Vergleich zu reinen Kohlenstoffstählen zu erheblichen Verbesserungen der Härtbarkeit, Festigkeit und Zähigkeit führen und gleichzeitig die Kosten und die Bearbeitbarkeit niedrig halten. Der Hauptunterschied zwischen ihnen ist Legierungsgehalt (vor allem Nickel in 4340) und Kohlenstoffgehaltdie für Festigkeit und Härtbarkeit sorgen.
Chemische Zusammensetzung
Nachstehend finden Sie eine übersichtliche vergleichende Zusammensetzung (typische Spezifikationsbereiche). Verwenden Sie diese Tabelle für die technische Auswahl; die endgültigen Materialzertifikate (MTC) sollten für eine genaue Chargenanalyse überprüft werden.
| Element / Klasse | SAE 4130 (typ.) | SAE 4140 (typ.) | SAE 4340 (typ.) |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,28 - 0,33 % | 0,38 - 0,43 % | 0,37 - 0,43 % |
| Silizium (Si) | 0,15 - 0,35 % | 0,15 - 0,30 % | 0,15 - 0,30 % |
| Mangan (Mn) | 0,40 - 0,60 % | 0,75 - 1,00 % | 0,60 - 0,80 % |
| Chrom (Cr) | 0,80 - 1,10 % | 0,80 - 1,10 % | 0,70 - 0,90 % |
| Molybdän (Mo) | 0,15 - 0,25 % | 0,15 - 0,25 % | 0,20 - 0,30 % |
| Nickel (Ni) | ≤ 0,25 % | ≤ Spur | 1,65 - 2,00 % (Hauptunterscheidungsmerkmal für Zähigkeit) |
| Schwefel (S) | ≤ 0,04 % | ≤ 0,04 % | ≤ 0,04 % |
| Phosphor (P) | ≤ 0,035 % | ≤ 0,035 % | ≤ 0,035 % |
| Eisen (Fe) | Bilanz | Bilanz | Bilanz |
Auslegung: 4130 hat einen geringeren Kohlenstoffgehalt und etwas weniger Mn als 4140 - dadurch lässt es sich leichter schweißen und formen, hat aber eine geringere Endfestigkeit nach dem Abschrecken. 4340 enthält viel Nickel und etwas mehr Molybdän - diese Kombination führt zu überlegener Zähigkeit und Härtbarkeit in schwereren Abschnitten.
Materialeigenschaften
Da die Eigenschaften stark von der Wärmebehandlung abhängen, führe ich typische normalisiert/geglüht Werte und eine repräsentative vergütet und angelassen Bandingenieure entwerfen in der Regel nach.
Normalisiert / geglüht (typische Bereiche)
| Eigentum | 4130 (normalisiert) | 4140 (normalisiert) | 4340 (normalisiert) |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit, Bruchfestigkeit (MPa) | ~560 - 700 | ~650 - 850 | ~700 - 900 |
| Streckgrenze (0,2% Offset) (MPa) | ~460 | ~415 - 600 (variiert) | ~500 - 700 |
| Dehnung (%) | 20 - 30 % | 15 - 25 % | 12 - 20 % |
| Härte (HRC) geglüht | ≤ 25 HRC | ≤ 25-30 HRC | ≤ 26-32 HRC |
| Dichte | ~7,85 g/cm³ (alle drei) |
Vergütet und angelassen (ausgewählte Zielwerte - typisch für die Industrie)
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4140 Q&T: übliche Zielfestigkeit 900-1200 MPa (abhängig vom Anlassen), Härte 28-45 HRC.
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4340 Q&T: typische Zugfestigkeit 1000-1400 MPa und hohe Zähigkeit; Härte 35-50+ HRC in höheren Zuständen.
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4130 Q&T: Die Festigkeit nimmt erheblich zu, aber wegen des geringeren Kohlenstoffgehalts erreicht es im Allgemeinen eine geringere maximale Härte als 4140/4340 bei vergleichbaren Verfahren.
Praktischer Hinweis: Verwenden Sie bei der Konstruktion von Bauteilen die von Ihrem Lieferanten oder einer Werkstoffdatenbank veröffentlichten Angaben zu Temperaturen und Wärmebehandlungen, da ein und dieselbe Sorte je nach Vergütungsschema und Querschnittsgröße (Härtbarkeit) sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen kann. MatWeb / ASM-Datenblätter sind ein zuverlässiger Ausgangspunkt für normalisierte und wärmebehandelte Werte.
Spezifikationstabelle und gemeinsame Formulare
| Artikel | 4130 | 4140 | 4340 |
|---|---|---|---|
| SAE / AISI | SAE 4130 (G41300) | SAE 4140 (G41400) | SAE 4340 (G43400) |
| Gemeinsame EN / ISO Entsprechungen | 25CrMo4 / 1.7218 (ähnlich 4130) | 42CrMo4 / 1.7225 (wird üblicherweise auf 4140 abgebildet) | 36CrNiMo4 / 1.6511 (entspricht 4340) |
| Typische Produktformen | Rundstahl, Platten, Rohre, Schmiedestücke, kaltgezogene Stangen | Rundstahl, Schmiedestücke, Zahnradrohlinge, Bleche | Schwere Schmiedestücke, hochfeste Wellen, Kurbelwellen, Getrieberohlinge |
| Einschlägige Normen (Beispiele) | ASTM A29 (Kohlenstoff- und legierter Stabstahl), AMS, SAE-Spezifikationen und zahlreiche ASTM-Produktnormen - genaue Spezifikationen erhalten Sie bei MTC. |
4130 vs. 4140 vs. 4340 Äquivalente Güten
| SAE/AISI | Gemeinsame EN / ISO | Andere Handelsnamen |
|---|---|---|
| 4130 | 25CrMo4 / 1.7218 | SCM430, 708A25 (je nach Hersteller) |
| 4140 | 42CrMo4 / 1.7225 | SCM440, 708M40 |
| 4340 | 36CrNiMo4 / 1.6511 | SNCM439, 817M40, andere Herstellercodes |
Technische Anmerkung: "Äquivalent" ist eine hilfreiche Abkürzung für den Querverweis auf europäische und asiatische Lieferantenqualitäten, aber leichte chemische Toleranzen unterscheiden sich. Überprüfen Sie immer das chemische Zertifikat und die mechanischen Tests für die genaue Partie, die Sie kaufen.
Wärmebehandlung, Härtbarkeit und Bearbeitbarkeit
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Härtbarkeit: 4340 > 4140 > 4130. Nickel in 4340 erhöht die Härtbarkeit erheblich, so dass in dicken Profilen eine höhere Durchhärtung erreicht wird; 4130 ist weniger härtbar und kann in schweren Profilen schwieriger auf eine hohe Kernhärte zu bringen sein.
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Praxis der Wärmebehandlung: 4130 wird häufig normalisiert oder aufgekohlt für Anwendungen, bei denen ein duktiler Kern und eine verschleißfeste Oberfläche erforderlich sind (Rohre für die Luft- und Raumfahrt, Rohre für Rahmen). 4140 ist sehr vielseitig und wird häufig unter Q&T-Bedingungen für Wellen, Zahnräder und Befestigungselemente verwendet. 4340 ist die erste Wahl, wenn maximale Zähigkeit und Ermüdungsfestigkeit bei größeren Bauteilen erforderlich sind.
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Bearbeitbarkeit: Im ungeglühten Zustand ist 4130 aufgrund des geringeren Kohlenstoff- und Legierungsgehalts leichter zu bearbeiten als 4140 und 4340. Nach dem Härten folgt die Bearbeitbarkeit in umgekehrter Reihenfolge, wobei 4340 bei gleichem Härtegrad am schwierigsten zu bearbeiten ist.
Schweißbarkeit, Umformung und Herstellung
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4130: Gute Schweißbarkeit im kohlenstoffarmen Zustand; Vorwärmen und kontrollierte Zwischenlagentemperaturen werden für größere Abschnitte empfohlen, um Risse zu vermeiden. Weit verbreitet in geschweißten Strukturen und Flugzeugrohren, wenn die richtigen Verfahren angewendet werden.
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4140: Mit Vorsicht schweißbar - aufgrund des höheren Kohlenstoff- und Mn-Gehalts steigt das Risiko von Rissen beim Schweißen ohne Vorwärmung und Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) für kritische Teile. Für viele geschweißte Anwendungen wird 4140 im geglühten Zustand verwendet und nach dem Schweißen wärmebehandelt.
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4340: Zäher und widerstandsfähiger gegen Rissausbreitung, aber empfindlicher gegen Wärmeeinbringung und erfordert eine strenge Qualifizierung der Schweißverfahren und häufig PWHT bei kritischen Anwendungen (Öl und Gas, Schwermaschinen).
Typische Industrieanwendungen
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4130: Flugzeugrohre und Konstruktionsrahmen, Fahrradrahmen (Chromoly-Stähle), geschweißte Konstruktionsteile, bei denen es auf Verformbarkeit und Schweißbarkeit ankommt. Geringeres Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit bei dünnen Profilen.
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4140: Wellen, Spindeln, Zahnräder, Achsen, Kupplungen, Werkzeuggehäuse, Hydraulikkolben - überall dort, wo ein Gleichgewicht zwischen Bearbeitbarkeit und hoher Festigkeit nach Q&T erforderlich ist.
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4340: Flugzeugfahrwerke, schwere Kurbelwellen, Hochleistungskupplungen, Hochleistungswellen und Bauteile, die hohen Stoß- oder zyklischen Belastungen ausgesetzt sind - wo hohe Zähigkeit und Dauerfestigkeit erforderlich sind.
4130 vs 4140 vs 4340 Preisvergleich (Vereinigte Staaten / Europa / China)
Wichtiger Vorbehalt bei der Beschaffung: Die Preise für legierte Stähle variieren je nach Form (Stangen, Platten, Schmiedestücke), Größe, Werksmarke, Zertifizierung (z. B. EN, AMS), Wärmebehandlung, Bestellmenge und Versand. Die folgenden Zahlen sind Beschaffungsbereiche der Industrie für Bulk/Fabrik FOB/Händler Kauf im Jahr 2025 und werden als Spannen mit Quellen angegeben. Fordern Sie immer ein formelles Angebot und MTC an.
Preisspannen (Massengut / pro Tonnenäquivalent, 2025 - illustrativ)
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Vereinigte Staaten (Verteiler / inländische Kleinserienindikatoren):
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Typische Kleinauftragspreise für fertig geschnittene Stangen oder kleine Lose werden von Händlern angegeben (Einzelhandel/Kleinserien), aber die Preise für legierte Stangen in großen Mengen liegen oft im Bereich von $900 - $1.700 pro Tonne je nach Güte und Verarbeitung; typische Richtwerte für warmgewalzten/gerollten Stahl (HRC) lagen Mitte 2025 im Bereich von $845 - $900/Tonne Band (HRC-Referenz). Verwenden Sie für die endgültigen Zahlen die Angebote der Händler.
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Europa (geliefert / Marktindikatoren):
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Die Indexsignale für Langstahl und legierten Stabstahl Mitte 2025 lassen viele Langstahlprodukte um 600 € - 1.100 € / Tonne je nach Produkt und Zertifizierung. Legierte Stäbe mit Zertifizierung und Wärmebehandlung haben einen höheren Preis als die HRC-Werte.
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China (Fabrik FOB / Handelsplattformen):
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China Fabrik Angebote und Handelsplattform Inserate in 2025 gemeinsam zeigen US$400 - $1.100 pro Tonne für Stangenmaterial aus gewöhnlichen Legierungen in loser Schüttung - am unteren Ende für einfache warmgewalzte Lose und am oberen Ende für zertifizierte, wärmebehandelte oder Kleinserien-Bestellungen. Einige chinesische Werksangebote für 4140/4130 reichen von ~RMB 8.000 - 12.000/Tonne (~US$1.100-1.650/Tonne), je nach Lieferant und Verarbeitung; andere Angebote zeigen niedrigere Gebrauchspreise im Bereich von $400-800/Tonne für einfache warmgewalzte Stangen. Die Preisspanne spiegelt Produktform, Zertifizierung, MOQ und Inspektion wider.
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Praktische Hinweise für Käufer
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Für Kleinserien mit kleinem Durchmesser kaufen Sie bei einem Händler (höhere Kosten pro Tonne, aber kürzere Vorlaufzeit). Beispiel: OnlineMetals / MetalsDepot zeigen Preise pro Stück (Einzelhandel).
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Für die Produktion oder Langzeitproduktion sollten Sie FOB-Angebote von chinesischen Tier-1-Fabriken oder lokalen Fabriken einholen und die Landed Costs (Fracht, Versicherung, Zölle, Inspektion) vergleichen. Alibaba / Made-in-China und direkte Fabrikauflistungen sind ein guter Ausgangspunkt für FOB-Angebote für Massengüter.
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Geben Sie bei der Einholung von verbindlichen Angeboten immer Folgendes an: genaue chemische Grenzwerte, Wärmebehandlungszustand, Rückverfolgbarkeit (MTC), zerstörungsfreie Prüfung (falls erforderlich) und Verpackungsstandards.
MWAlloys Angebot
MWAlloys betreibt direkte Fabriklinien für 4130 / 4140 / 4340 Stangen und Schmiedestücke aus China und unterhält ein kuratiertes Exportlager für gängige Durchmesser und Längen. Die wichtigsten Wertpunkte, die wir für Käufer anwenden:
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Fabrikpreise: Wir bieten 100% Fabrik FOB-Preis für Großaufträge - umgehen Sie Zwischenhändler und erhalten Sie Werkspreise für zertifizierte Chargen. (Kontaktieren Sie den MWAlloys-Vertrieb für formelle Nachnahmeangebote).
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Schnelle Lieferung ab Lager: Typische Lager-SKUs (gängige Durchmesser) können innerhalb von 7-21 Tage je nach Menge und Zertifizierung. Für kundenspezifische Wärmebehandlungen und Sonderprüfungen werden die Durchlaufzeiten pro Auftrag angegeben.
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Qualitäts- und Prüfdokumentation: Vollständige MTC-Prüfberichte, PMI/Chemiezertifikate, Härte- und Zugprüfungsberichte auf Anfrage; Prüfung durch Dritte im Werk möglich.
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MOQ-Flexibilität und Exportverpackung: MOQ ist verhandelbar - wir übernehmen Exportverpackungen, rauchfreie Holzkisten und Sammellieferungen für Wiederkäufer.
Auswahl zwischen 4130 / 4140 / 4340 - Checkliste zur Auswahl
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Wenn Schweißbarkeit und Umformung die Bruchfestigkeit übertrumpfen und das Gewicht oder die Dünnwandigkeit eine Rolle spielen → 4130.
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Wenn Mehrzweck-Wellen oder stark bearbeitete Teile wo eine starke Q&T-Reaktion und angemessene Kosten erforderlich sind → 4140.
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Wenn sehr schwere Profile, hohe Ermüdung oder Stoßbelastung mit strengen Anforderungen an die Zähigkeit → 4340.
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Wenn Sie Aufkohlung + gute Kernduktilität (einsatzgehärtete Teile) wählen Sie die Sorte und den C-Gehalt, die dem Verfahren entsprechen; 4130 wird häufig für aufgekohlte Rohre verwendet.
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Für sicherheitskritische Teileverlangen eine vollständige Rückverfolgbarkeit des Materials, Charpy-Kerbschlagversuche und Aufzeichnungen über die Wärmebehandlung durch den Hersteller.
FAQs
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F: Welches der drei Elemente hat die höchste Dauerfestigkeit?
A: 4340 liefert bei vergleichbarer Wärmebehandlung in der Regel die höchste Ermüdungsfestigkeit aufgrund von Ni + höherer Härtbarkeit. -
F: Kann ich 4140 ohne Vorwärmung schweißen?
A: Für kleine, unkritische Abschnitte mit geringen Einschränkungen kann 4140 mit lokaler Vorwärmung geschweißt werden; für die meisten strukturellen oder dicken Abschnitte werden Vorwärmung und PWHT empfohlen, um Risse in der Wärmeeinflusszone zu vermeiden. -
F: Ist 4130 "Chromoly" dasselbe wie 4130 Stahl?
A: Ja. "Chromoly" bezieht sich informell auf Cr-Mo-Stähle wie 4130 und 4140; prüfen Sie die genaue Chemie und Spezifikation. -
F: Welches ist im geglühten Zustand am einfachsten zu bearbeiten?
A: 4130 (geglüht) ist am einfachsten, gefolgt von 4140; 4340 ist tendenziell zäher/härter und unter ähnlichen Bedingungen etwas schwieriger zu bearbeiten. -
F: Gibt es direkte EN-Entsprechungen?
A: Grobe Entsprechungen: 4130 ≈ 25CrMo4 (1.7218), 4140 ≈ 42CrMo4 (1.7225), 4340 ≈ 36CrNiMo4 (1.6511). Immer mit MTC überprüfen. -
F: Kann 4130 in Flugzeugstrukturen verwendet werden?
A: Ja, 4130 wird seit langem für Flugzeugrohre und Strukturrahmen verwendet; die Verwendung in der Luft- und Raumfahrt erfordert strenge Qualitätskontrollen und Zertifizierungen. -
F: Welche Sorte eignet sich am besten für eine stark beanspruchte Kurbelwelle?
A: 4340 ist wegen seiner Zähigkeit und Ermüdungsfestigkeit eine gängige Wahl für schwere Kurbelwellen. -
F: Gibt es große Preisunterschiede zwischen diesen Sorten?
A: Nicht dramatisch für Basisstangenmaterial - 4340 ist aufgrund des Nickelgehalts und der Verarbeitung tendenziell etwas teurer; allerdings können Wärmebehandlung, Zertifizierung und Endverarbeitung die Kosten dominieren. -
F: Gibt es häufige Fallstricke bei der Spezifikation von 4140?
A: Ja. Die Nichtangabe des erforderlichen Wärmebehandlungszustands, der Querschnittsgröße/Härtbarkeitsanforderungen oder der Wärmebehandlung nach dem Schweißen kann zu Teilen führen, die im Betrieb versagen; geben Sie dies in der Zeichnung und der Bestellung ausdrücklich an. -
F: Welche Inspektionen/Tests sollte ich beantragen?
A: Minimum: vollständige MTC (chemisch + mechanisch), Härte und Rückverfolgbarkeit. Bei sicherheitskritischen Teilen zusätzlich Charpy-Kerbschlagbiegeversuche, Ultraschall- oder Magnetpulverprüfung und Fremdüberwachung.
