4140 legierter Rundstahl ist ein Arbeitspferd: Chrom-Molybdän-Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der hohe Festigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und gute Zähigkeit nach der Wärmebehandlung kombiniert; für die meisten Wellen, Achsen, Kupplungen und hochbeanspruchten Verbindungselemente bietet er im Vergleich zu vielen Alternativen das beste Gesamtkosten-Nutzen-Verhältnis. Die praktische Lieferung (Stabstahl, vergüteter Stabstahl oder geschliffenes Material) bedeutet, dass die Käufer zuverlässige mechanische Leistung zu Fabrikpreisen von glaubwürdigen chinesischen Herstellern wie MWAlloys erhalten können, ohne dass sie auf Rückverfolgbarkeit oder Liefergeschwindigkeit verzichten müssen.

Was ist 4140 Rundstahl?

4140 ist ein niedrig legierter Chrom-Molybdän-Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der normalerweise als Rundstahl in den Formen warmgewalzt, kaltgezogen (geglüht), geschmiedet sowie vergütet und angelassen geliefert wird. Er ist für Teile bestimmt, die ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern und die möglicherweise eine Nachwärmebehandlung benötigen, um bestimmte Zugfestigkeits- oder Härtewerte zu erreichen. Die typische UNS-Bezeichnung ist G41400 (SAE/AISI 4140).

Chemische Zusammensetzung

In der nachstehenden Tabelle sind die allgemein akzeptierten Zusammensetzungsbereiche für SAE/AISI 4140 aufgeführt. Einzelne Werke können geringfügige Abweichungen liefern; überprüfen Sie dies stets anhand des Werksprüfberichts (MTR).

(In Referenzdatenblättern und SAE/AISI-Zusammenfassungen sind diese Normbereiche angegeben).

Mechanische und physikalische Eigenschaften

Nachfolgend sind repräsentative Eigenschaftsbereiche aufgeführt - die endgültigen Werte hängen stark von der Wärmebehandlung ab (geglüht vs. vergütet und angelassen).

Für Konstrukteure werden üblicherweise Tabellen verwendet, in denen die Härte (HRC/HB) der erwarteten Zugfestigkeit bzw. Streckgrenze zugeordnet wird; rückverfolgbare Werte finden Sie in den Werkszeugnissen.

Gemeinsame Spezifikationen, Bezeichnungen und Äquivalente

• SAE/AISI: 4140 (UNS G41400).

• DE: 42CrMo4 (in Europa häufig angegeben; nahe Entsprechung, Bezeichnung 1.7225).

• JIS / Japanisch: SCM440 ist das gängige Analogon.

• ASTM-Referenzen: Stangen entsprechen oft der ASTM A29 / A108 für allgemeine Stangenware oder A322/A304-Varianten je nach Lieferform. Prüfen Sie die Spezifikation, die in der Bestellung angegeben ist.

Größen, Gewicht pro Längeneinheit und Lieferformen

Formulare liefern: warmgewalzter Stabstahl (Kerne, Knüppel), kaltgezogener geschliffener Stabstahl (Präzision), geschmiedete Rohlinge, vergütete Stäbe.

Repräsentative Gewichtstabelle (ausgewählte Durchmesser - in Nordamerika übliche imperiale Einheiten):

(Gewichtsangaben von nordamerikanischen Lagerhaltern und Mühlen; metrische Äquivalente basieren auf der Berechnung der Standarddichte).

Wärmebehandlung, Härten und Bearbeitungspraxis

• Glühen/Normalisieren: zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit und zum Abbau von Spannungen verwendet. Der geglühte Zustand ergibt die beste Duktilität für die Bearbeitung.

• Abschrecken und Anlassen (Q&T): üblich für Fertigteile; Abschrecken (Öl) von ~820-870°C, dann Anlassen, um die gewünschte Härte/Festigkeit zu erreichen. Die mechanischen Eigenschaften hängen stark von der Anlasstemperatur ab.

• Schweißen: möglich, aber bei schweren Profilen wird eine Wärmebehandlung vor und nach dem Schweißen empfohlen, um spröde Zonen zu vermeiden.

• Hinweise zur Bearbeitung: höhere Vorschübe bei geglühtem Material; bei gehärtetem Material Hartmetallwerkzeuge und reduzierten DOC verwenden. 4140 hat eine mäßige Bearbeitbarkeit (~60-70% im Vergleich zu Weichstahl im geglühten Zustand).

Wichtigste Anwendungen

• Automobilindustrie: Achsen, Wellen, Antriebskomponenten.

• Öl und Gas: Bohrgestänge, Werkzeuggelenke (industrielle Ausführungen).

• Maschinenbau: Kupplungen, Bolzen, Zahnräder, Spindeln.

• Schweres Gerät: Stifte, Bolzen, hochbeanspruchte Befestigungselemente.

• Werkzeuge: Matrizenhalter, Dornschäfte (bei Oberflächenbehandlung/Nitrierung).

4140 vs. 4340 Stahl

• Wichtigster chemischer Unterschied: 4340 enthält Nickel und weist im Allgemeinen einen höheren Kohlenstoff- und Nickelgehalt auf; dies führt zu einer höheren Zähigkeit und Bruchfestigkeit bei vergleichbaren Festigkeiten. 4340 wird häufig für kritische Bauteile in der Luft- und Raumfahrt und für Bauteile mit hoher Bruchzähigkeit gewählt. 4140 ist wirtschaftlicher und eignet sich dennoch hervorragend für viele Wellen/Achsen, bei denen extreme Bruchzähigkeit nicht zwingend erforderlich ist.

Empfehlung: Wählen Sie 4140 für kostensensible, hochbelastete rotierende Teile; wählen Sie 4340, wenn Ihre Anwendung eine höhere Bruchzähigkeit erfordert, insbesondere bei niedrigen Temperaturen oder für schwere Querschnitte, die ihre Zähigkeit beibehalten müssen.

Preisvergleich (2025) - USA - Europa - China

Wichtige Vorbehalte: Die Stahlpreise sind unbeständig. Die endgültigen Käuferpreise hängen vom Prozesszustand (geglüht vs. Q&T), der Menge, der Zertifizierung (MTR/ISO), dem Versand und den lokalen Zöllen/Steuern ab. Die nachstehenden Preisspannen sind Richtwerte (Massenpreise für kommerzielle Lose, Marktumfeld Mitte 2025).

Wie zu interpretieren: Die FOB-Preise der chinesischen Fabriken sind bei großen Mengen oft am niedrigsten; die gesamten Anlandungskosten (Zölle, Inlandsfracht, Zertifizierungstests) können den Abstand verringern. Die Preise der US-amerikanischen und EU-Händler beinhalten Logistik, Zuschnitt, Zertifizierung und Bestandsmargen. Fordern Sie für große Projekte MTR-gestützte Angebote an und vergleichen Sie die Lieferkosten (DDP/CIF) statt der FOB-Preise.

Checkliste für die Beschaffung und Qualitätskontrolle

1. Mühlenprüfbericht (MTR): gewährleisten chemische und mechanische Eigenschaften, die auf ASTM/SAE rückführbar sind.

2. Spezifizierte Bedingung: geglüht, normalisiert, Q&T und Zielhärte müssen in der Bestellung enthalten sein.

3. Bescheinigungen: ISO9001, Stahlwerksbescheinigungen, Berichte über zerstörungsfreie Prüfungen, falls erforderlich.

4. Musterprüfung: Härteprüfungen (HRC/HB), Zugprüfungen an Rohlingen für die erste Lieferung.

5. Oberflächen-/Größentoleranzen: geschält vs. gedreht vs. geschliffen; wählen Sie die Lieferform, die die Bearbeitung minimiert.

6. Logistik: Bestätigen Sie die Vorlaufzeiten, den Lagerbestand und ob der Fabrikpreis eine Inspektion beinhaltet.

FAQs

1. Ist 4140 ölgehärtet erforderlich?
   Nicht immer - geglühtes oder normalisiertes Material ist für die Bearbeitung üblich; Ölabschreckung und Anlassen werden verwendet, um eine höhere Härte/Festigkeit zu erreichen.

2. Kann 4140 nitriert werden?
   Ja. Das Nitrieren bietet eine hervorragende Oberflächenverschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Erhaltung der Kernzähigkeit. Achten Sie auf eine kompatible Wärmebehandlungsfolge.

3. Wie hoch ist die typische Härte nach Q&T?
   Typische Vergütungsbereiche sind HRC ~20-55 je nach Anlasstemperatur; geben Sie den gewünschten HRC-Wert bei der Bestellung an.

4. Ist 4140 magnetisch?
   Ja, es ist eine Eisenlegierung und reagiert auf Magnete.

5. Sind 4140 und 42CrMo4 identisch?
   Sie sind nahezu äquivalent; 42CrMo4 ist die gängige europäische Bezeichnung mit ähnlicher Zusammensetzung und ähnlichen Eigenschaften. Bestätigen Sie immer die gewünschte Sprache der Spezifikation.

6. Werden durch das Schweißen die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt?
   Das Schweißen schwerer Abschnitte kann die Härte und Zähigkeit beeinträchtigen; Vorwärmung und PWHT werden für kritische Teile empfohlen.

7. Wie verhält sich 4140 bei Ermüdung?
   Gute Ermüdungsbeständigkeit nach angemessener Wärmebehandlung; Oberflächenbehandlungen (Kugelstrahlen, Nitrieren) verbessern die Ermüdungsbeständigkeit weiter.

8. Welche Oberflächenausführungen sind verfügbar?
   Schwarz (warmgewalzt), geschält, gedreht, geschliffen, spitzenlos geschliffen. Geschliffene Oberflächen reduzieren die Bearbeitungskosten, sind aber teurer.

9. Typische Vorlaufzeit ab chinesischem Werk?
   Lagerartikel können innerhalb von Tagen versandt werden; wärmebehandelte oder kundenspezifische Bestellungen benötigen in der Regel Wochen. (MWAlloys bietet für viele SKUs einen beschleunigten Versand auf Lager).

10. Wie kann man zwischen 4140 und 4340 wählen?
    Verwenden Sie 4340, wenn eine höhere Bruchzähigkeit oder Tieftemperaturleistung entscheidend ist; wählen Sie 4140, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kosten und Verfügbarkeit zu erreichen.

Warum MWalloys für 4140 Rundstahl wählen?

MWAlloys ist ein in China ansässiger Hersteller, der sich auf legierte Stangen und Präzisionsmaterial konzentriert. Die wichtigsten Verkaufsargumente, die wir internationalen Käufern bieten:

• Werkspreis: Direkte Fabrikangebote - typischerweise 100% Fabrikpreis für Standardlager und OEM-Mengen.

• Schneller Versand des Inventars: Mehrere SKUs werden kurzfristig auf Lager gehalten; typische Lagerbestellungen können je nach Durchmesser und Ausführung innerhalb von 3-10 Werktagen ab Werk ausgeliefert werden.

• Qualitätszertifikate: vollständige MTRs gegen SAE/ASTM-Spezifikationen, optionale Inspektion durch Dritte und Härte-/Zugfestigkeitsberichte.

• Wertschöpfung: Vorbearbeitung, Q&T und Nitrierung unter einer Bestellung erhältlich.

• Erfahrung im Export: Dokumentation, Verpackung für See- und Lufttransport und globale Logistikpartner.