AISI4140は、高い疲労強度、耐摩耗性、優れた衝撃靭性を特徴とする多用途のクロムモリブデン低合金鋼です。AISI4140は、熱処理に非常によく反応するため、様々な硬度レベルを必要とする部品の業界標準となっています。調達担当者やエンジニアにとって重要なことは、以下の通りである。 MWalloys は、この材料を100%工場直販価格で提供し、標準在庫リストにはない正確な寸法カスタマイズを提供しながら、代理店のマークアップを排除します。プリハードン(PH)状態、または機械加工用のアニール状態のどちらを必要とする場合でも、4140は自動車用車軸、石油・ガスドリルカラー、重機用歯車装置の優れた選択肢であり続けます。.
AISI 4140 合金鋼とは？
AISI 4140 (UNS G41400)は、クロムとモリブデンを含む中炭素低合金鋼です。引張強さと靭性の組み合わせが要求され、適切な焼入れ、焼戻しサイクルによる深焼入れが可能な「クロモリ」鋼に属します。一般的な供給条件は、熱間圧延、焼ならし、焼入れ・焼戻し、通し焼入れの棒材、板材、鍛造品である。代表的な産業用途は、車軸、クランクシャフト、油圧ピストンロッド、工具部品、歯車、重機部品などである。.
AISI 4140の定義：化学成分と冶金
4140」という呼称は恣意的なものではない。AISI/SAEの命名法では、「41」はクロムとモリブデンを含む低合金鋼を示し、「40」は公称炭素含有量0.40%を示す。この特殊な化学的性質により、延性と強度のバランスが取れた材料が生まれ、通常の高炭素鋼でしばしば見られる脆さの問題を解決している。.
お客様のプロジェクトに4140合金鋼が必要な場合、MWalloysにご連絡ください。.
モリブデン含有量が他の焼入れ鋼によく見られる破壊モードである調質脆性を防ぐため、技術者はこの鋼種を好んで使用します。以下は、MWalloysが製錬・精製過程で遵守している正確な化学配合である。.
表1: AISI 4140化学成分 (ASTM A29規格)
| エレメント | シンボル | 最低% | 最大% | マトリックスの関数 |
| カーボン | C | 0.38 | 0.43 | 一次硬化剤。降伏強度を決定する。. |
| クロム | Cr | 0.80 | 1.10 | 耐食性と硬化性を高める。. |
| モリブデン | モ | 0.15 | 0.25 | クリープ強度を高め、脆さを防ぐ。. |
| マンガン | ムン | 0.75 | 1.00 | 加工性と引張強度を向上させる。. |
| シリコン | Si | 0.15 | 0.35 | 脱酸素剤；強度／硬度を高める。. |
| リン | P | - | 0.035 | 微細なひび割れを防ぐため、低めに保たれている。. |
| 硫黄 | S | - | 0.040 | 衝撃靭性を確保するために低く抑えられている。. |
注：MWalloysは、航空宇宙用途や高応力疲労用途で使用される「クリーン・スチール」要求のために、硫黄含有量を0.005%未満に厳しく管理することができます。.
機械的および物理的特性：データシート
4140の能力を理解するには、応力下での挙動を分析する必要があります。この材料は、熱処理条件（焼きなましと焼入れ・焼戻し）によって大きく変化する特性のユニークな組み合わせを示します。.
物理的性質
これらの定数は熱処理に関係なく比較的安定しており、エンジニアリング設計における重量や熱力学の計算に不可欠である。.
表2：物理定数
| プロパティ | メトリック値 | インペリアル・バリュー |
| 密度 | 7.85 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
| 融点 | 1416°C | 2580°F |
| 熱伝導率 | 42.6 W/m-K | 295 BTU・in/ft²・h・°F |
| 比熱 | 473 J/kg-K | 0.113 BTU/lb-°F |
| 弾性係数 | 205 GPa | 29,700 ksi |
機械的性質 (条件T - 焼入れ・焼戻し)
以下の値は、845℃（1550°F）から油焼き入れし、650℃（1200°F）で焼き戻した1インチ丸棒の典型的な結果である。.
表3：機械性能データ
| プロパティ | メートル | インペリアル | パフォーマンス分析 |
| 引張強度 | 1020 MPa | 148,000 psi | 引き離されにくい。. |
| 降伏強度 | 850MPa | 123,000 psi | 変形前の耐荷重性に優れている。. |
| 破断伸度 | 17.0% | 17.0% | 突然の致命的な破損を避けるための十分な延性。. |
| 面積の縮小 | 45.0% | 45.0% | 良好な可塑性を示す。. |
| 硬度（ブリネル） | 290 - 310 HB | - | 加工性と耐摩耗性の理想的なバランス。. |
| 硬度（ロックウェルC） | 30 - 32 HRC | - | 標準的な硬化前の供給状態。. |
技術的洞察MWalloys社は、より高い表面耐摩耗性を必要とする用途には、 靭なコアを維持しながら表面硬度を60HRCまで高めることができる窒化処理を推奨しています。.
グローバル同等規格と相互参照規格
グローバル化したサプライチェーンでは、同じ材料でも異なる規格に出会うことがあります。化学的性質はほぼ同じですが、許容される不純物は規格によって若干の違いがあります。MWalloysは、国際的な調達を容易にするために、複数の規格を同時に満たす材料を認証しています。.
表4：国際同等グレード
| 地域/規格 | グレード指定 | 主な違い |
| 米国（AISI/SAE） | 4140 | ベースラインの基準。. |
| ドイツ (DIN/EN) | 42CrMo4 (1.7225) | 一部の品種では硫黄の規制がやや強化されている。. |
| 日本（JIS） | SCM440 | 多くの場合、マンガンをやや多く含む。. |
| 中国（GB） | 42CrMo | MWalloys社から広く入手できる。. |
| 英国（BS） | 708M40 / 709M40 | レガシーの呼称で、古いプリントではまだ使われている。. |
| 国際標準化機構 | 42CrMo4 | 統一された国際基準。. |
調達のヒント AISI 4140」と指定されたプロジェクトに「42CrMo4」を注文する場合、通常、技術的な偏差は必要ありません。ただし、特定の化学的範囲がお客様の印刷要件に適合していることを確認するため、常にミルテスト証明書（MTC）を要求してください。.
総合熱処理ガイド
AISI4140の真価は、熱処理に対する反応性にある。AISI4140は油硬化鋼である。急冷割れの危険性があるため、一般的に水冷は避けられます。.
鍛造
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温度だ： ゆっくりと1150℃まで加熱する。.
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プロセス 850℃以下では鍛造しないでください。.
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冷却： 熱ショックを防ぐため、砂や石灰の中でゆっくりと冷やす。.
アニール（機械加工のための軟化）
鋼材が硬すぎて穴あけや旋盤加工ができない場合、焼きなましによって組織がリセットされる。.
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暑さだ： 840°C - 855°C (1550°F - 1575°F)。.
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クールだ： 炉は毎時11℃の制御速度で650℃まで冷却し、その後空冷する。.
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結果 硬度は約197HBまで低下。.
ノーマライゼーション
鍛造後の結晶粒組織を微細化するために使用される。.
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暑さだ： 870°C～900°C（1600°F～1650°F）。.
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クールだ： まだ空気だ。.
焼入れ（焼き入れ）
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暑さだ： 845°C - 870°C (1550°F - 1600°F)。.
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クエンチ・メディウム オイル（ポリマークエンチャントは、MWalloysのような近代的な施設でも冷却速度を制御するために使用されている）。.
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注： 焼入れによって、非常に硬いが脆いマルテンサイト組織が形成される。.
焼き戻し（重要なステップ）
焼き入れした鋼を再加熱することで、硬さを靭性と交換する。.
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205℃（400°F）： 高硬度（～52HRC）、切削工具に使用される。.
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315℃（600°F）： ~47HRC、高強度スプリング。.
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540°C（1000°F）： ~32HRC、ヘビーデューティー・アクスル（標準状態）。.
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650°C（1200°F）： ~28HRC、最大靭性。.
機械加工性と加工特性
機械加工
焼きなまし状態では、AISI 4140の被削性はB1112鋼（100%ベースライン）に対して66%である。良好な表面仕上げで滑らかに加工できる。しかし、プリハードン状態(28-32HRC)では、機械加工には剛性の高いセットアップと超硬工具が必要となる。.
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冷却水： 硬化した国家には不可欠。.
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フィード／スピード プリハードン材を加工する場合は、20%だけ速度を下げてください。.
溶接
4140の溶接は、その高い焼入れ性のために難しい。熱影響部(HAZ)での低温割れ(水素割れ)の影響を受けやすい。.
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予熱： 必須。アークを発生させる前に、部品を200℃～300℃に加熱する。.
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充填材： 低水素電極（E7018またはE8018）。.
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溶接後熱処理（PWHT）： 550℃～600℃での応力除去は、使用上の不具合を防ぐために必須である。.
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注： 溶接するとHAZの熱処理が台無しになるため、その硬さを維持するつもりなら、焼入れ状態の4140を溶接してはならない。.
MW合金市場の分析：世界の価格比較
鉄鋼調達で最も不透明な分野の一つが価格設定である。コストは、ニッケル／モリブデンのサーチャージ、鉄スクラップの入手可能性、エネルギーコストによって変動する。.
として 100% 工場直送 サプライヤーであるMWalloys社は、従来のサプライチェーン階層（工場→株主→流通業者→エンドユーザー）をバイパスしている。下表は、主要地域の平均市場レートと比較した、当社施設からの直接調達のコスト優位性を示している。.
表5：推定比較価格（米ドル／トン）-2026年分析
| 仕様 | 中国（MW合金工場） | アメリカ（国内代理店） | インド（工場輸出） | ドイツ（株主） |
| 熱間圧延バー（ブラック） | $850 - $950 | $1,800 - $2,200 | $1,050 - $1,150 | $1,600 - $1,900 |
| コールド・ドローイング（ブライト） | $1,050 - $1,150 | $2,400 - $2,800 | $1,300 - $1,450 | $2,100 - $2,500 |
| プリハードン（QT） | $1,150 - $1,280 | $2,900 - $3,300 | $1,450 - $1,600 | $2,600 - $3,100 |
なぜ食い違うのか？
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アメリカ/ヨーロッパ 価格には、高い倉庫保管費、人件費、複数の代理店のマークアップ（多くの場合、1層あたり30～40%）が含まれている。.
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インドだ： 競争力のある製造だが、物流や一貫性にはばらつきがある。.
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MWalloys（中国）： 未加工ビレットから完成棒鋼までの垂直統合により、掲載されている「工場価格」を提供することができます。当社は製錬、圧延、熱処理を管理し、その節約分を海外のバイヤーに直接還元しています。.
MWalloysのカスタマイズ：標準在庫を超えて
ほとんどのサービスセンターでは、標準的なインペリアル径（1"、2"、3"）しか在庫していません。MWalloysのサポート オーダーメイド製造 これにより、加工時間を短縮し、スクラップ廃棄物を削減することができます。.
カスタマイズ・オプション：
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非標準サイズ： 直径43.5mmのシャフトが必要ですか？当社では正確なサイズに圧延または剥離するため、50mmの棒を断る手間が省けます。.
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表面仕上げ：
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黒だ： 熱間圧延、タイト・スケール。.
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ピール／ターン 欠陥のない表面。.
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研磨： ポンプシャフトの精密公差（h7、h6）。.
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熱処理プロファイル： 焼戻し温度は、標準的な広い範囲ではなく、特定の狭い硬度範囲（例えば34～36HRC）に当たるようにカスタマイズできる。.
AISI 4140 合金鋼と他の鋼種との比較
AISI 4140鋼は何に使われるのか？
この合金がどこにでもあるのは、その信頼性による。.
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石油・ガス ドリルカラー、ケリーバー、ポニーロッド。材料は、高いトルクとダウンホール圧力に耐えなければなりません。.
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自動車： アクスルシャフト、ステアリングナックル、クランクシャフト。.
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航空宇宙 構造用チューブ、ランディング・ギア部品（多くの場合、VAR-真空アーク再溶解4140を使用）。.
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製造機械： エジェクターピン、モールドベース、油圧シャフト。.
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ファスナー： 高強度ボルト（グレードB7ボルトは化学的に4140に似ている）。.
よくある質問 (FAQ)
4140鋼と4130鋼の違いは何ですか？
AISI4140は、ケース焼入れできますか？
MWalloys社は4140を薄板で供給していますか、それとも棒材だけですか？
4140鋼はステンレスですか？
HT "または "PH "という接尾辞はどういう意味ですか？
なぜ4140でモリブデンが重要なのか？
鋼材が4140かどうかを見分けるには？
4140の被削性は1018と比べてどうですか？
プラズマカッターで4140を切断できるか？
MWalloysのカスタムオーダーのリードタイムは？
エンジニアのための購買チェックリスト
MWalloysにRFQ(見積依頼書)を送付する前に、必ずご指定ください：
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グレード AISI 4140（または42CrMo4）。.
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コンディション 熱間圧延、冷間引抜き、または焼入れ・焼戻し（硬さを指定）。.
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フィニッシュ： ブラック、ピール、ポリッシュ。.
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寸法： 直径と長さ（標準は6mですが、長さに合わせてカットすることも可能です。）.
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ストレートネス： 標準または精密矯正（高速シャフト用）。.
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超音波テスト： 重要な内部完全性（SEP 1921 Class C/cなど）に必要。.
MWalloysを選ぶ理由
中間業者がひしめくこの業界において、MWalloysは透明性と卓越した製造の道標として存在します。溶解工場から出荷ドックまでの冶金を管理することで、お客様のサプライチェーンの完全性を保証します。MWalloysは単に鋼材を販売するだけでなく、お客様の驚異的なエンジニアリングの基礎となる強度を提供します。.
AISI 4140の工場直接見積もりについては、弊社のテクニカルセールスチームまでお問い合わせください。.
