우선 순위가 다음과 같은 경우 가벼운 용접성 및 적당한 강도의 우수한 인성를 선택하고 4130필요한 경우 샤프트, 기어 및 차축을 위한 가공성과 높은 담금질 강도의 균형 유지를 선택하고 4140그리고 애플리케이션이 다음을 요구할 때 최대 관통 경화 강도, 피로 저항성 및 무거운 하중 하에서 더 높은 인성를 선택하고 4340. 조달 측면에서 4130은 일반적으로 가장 비용 효율적이고, 4140은 최고의 "만능" 엔지니어링 합금이며, 4340은 프리미엄 고강도 등급입니다.
이 성적은 무엇을 의미하나요?
4130, 4140 및 4340은 SAE/AISI 41xx 제품군에 속하는 저-중탄소 크롬-몰리브덴(Cr-Mo) 합금강입니다. Cr과 Mo를 조금만 첨가해도 일반 탄소강에 비해 경화성, 강도 및 인성이 크게 향상되는 동시에 비용과 가공성이 합리적으로 유지되기 때문에 널리 사용됩니다. 주요 차이점은 다음과 같습니다. 합금 함량 (특히 4340의 니켈) 및 탄소 수준를 함유하고 있어 강도와 경화성을 높입니다.
화학 성분
아래는 간결한 비교 구성(일반적인 사양 범위)입니다. 이 표를 엔지니어링 선택에 활용하고, 정확한 배치 분석을 위해서는 최종 구매 자재 인증서(MTC)를 확인해야 합니다.
| 요소 / 학년 | SAE 4130(일반) | SAE 4140(일반) | SAE 4340(일반) |
|---|---|---|---|
| 탄소(C) | 0.28 - 0.33 1T3PT | 0.38 - 0.43 1T3PT | 0.37 - 0.43 1T3PT |
| 실리콘(Si) | 0.15 - 0.35 1T3PT | 0.15 - 0.30 1T3PT | 0.15 - 0.30 1T3PT |
| 망간(Mn) | 0.40 - 0.60 % | 0.75 - 1.00 1T3PT | 0.60 - 0.80 % |
| 크롬(Cr) | 0.80 - 1.10 1T3PT | 0.80 - 1.10 1T3PT | 0.70 - 0.90 % |
| 몰리브덴(Mo) | 0.15 - 0.25 1T3PT | 0.15 - 0.25 1T3PT | 0.20 - 0.30 1T3PT |
| 니켈(Ni) | ≤ 0.25 % | ≤ 추적 | 1.65 - 2.00 %(인성을 위한 핵심 차별화 요소) |
| 유황(S) | ≤ 0.04 % | ≤ 0.04 % | ≤ 0.04 % |
| 인(P) | ≤ 0.035 % | ≤ 0.035 % | ≤ 0.035 % |
| 철(Fe) | 잔액 | 잔액 | 잔액 |
통역: 4130은 4140보다 탄소 함량이 낮고 Mn 함량이 약간 적기 때문에 용접 및 성형이 쉽지만 담금질 후 최종 강도는 낮습니다. 4340은 니켈 함량이 높고 Mo 함량이 약간 높으며, 이 조합은 더 무거운 부분에서 우수한 인성과 경화성을 제공합니다.
머티리얼 속성
속성은 열처리에 따라 크게 달라지므로 일반적인 사항을 나열합니다. 정규화/애널화 값과 대표 담금질 및 템퍼링 밴드 엔지니어가 일반적으로 설계하는 방식입니다.
정규화/어닐링(일반적인 범위)
| 속성 | 4130(정규화) | 4140(정규화) | 4340(정규화) |
|---|---|---|---|
| 인장 강도, 궁극(MPa) | ~560 - 700 | ~650 - 850 | ~700 - 900 |
| 항복 강도(0.2% 오프셋)(MPa) | ~460 | ~415 - 600(변동 가능) | ~500 - 700 |
| 연신율 (%) | 20 - 30 % | 15 - 25 % | 12 - 20 % |
| 경도(HRC) 어닐링 | ≤ 25 HRC | ≤ 25-30 HRC | ≤ 26-32 HRC |
| 밀도 | ~7.85g/cm³(세 가지 모두) |
담금질 및 템퍼링(일부 목표 수준 - 업계에서 일반적)
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4140 Q&T: 일반적인 목표 인장 900-1200 MPa(템퍼링에 따라 다름), 경도 28-45 HRC.
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4340 Q&T: 일반적인 인장 1000~1400MPa 및 높은 인성, 더 높은 온도에서 경도 35~50+ HRC.
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4130 Q&T: 강도는 크게 증가하지만 탄소가 적기 때문에 일반적으로 동급 공정의 4140/4340보다 낮은 최대 경도에 도달합니다.
실용적인 참고 사항: 동일한 등급이라도 템퍼링 일정과 단면 크기(경화성)에 따라 매우 다른 특성을 생성하므로 부품 설계 시 공급업체 또는 재료 데이터베이스에서 게시된 온도 및 열처리 데이터를 사용하세요. MatWeb / ASM 데이터 시트는 정규화 및 열처리된 값에 대한 신뢰할 수 있는 출발점입니다.
사양 표 및 공통 양식
| 항목 | 4130 | 4140 | 4340 |
|---|---|---|---|
| SAE / AISI | SAE 4130(G41300) | SAE 4140(G41400) | SAE 4340(G43400) |
| 일반적인 EN / ISO 등가물 | 25CrMo4 / 1.7218 (4130에 종가) | 42CrMo4 / 1.7225(일반적으로 4140에 매핑됨) | 36CrNiMo4 / 1.6511(4340 등가물) |
| 일반적인 제품 양식 | 원형 바, 플레이트, 튜브, 단조 스톡, 냉간 압연 막대 | 라운드 바, 단조 스톡, 기어 블랭크, 플레이트 | 헤비 단조품, 고강도 샤프트, 크랭크 샤프트, 기어 블랭크 |
| 관련 표준(예시) | ASTM A29(탄소 및 합금강봉), AMS, SAE 사양 및 수많은 ASTM 제품 표준 - 정확한 사양은 MTC에서 확인하세요. |
4130 대 4140 대 4340 등가 등급
| SAE/AISI | 공통 EN / ISO | 기타 상호명 |
|---|---|---|
| 4130 | 25CrMo4 / 1.7218 | SCM430, 708A25(공급업체에 따라 다름) |
| 4140 | 42CrMo4 / 1.7225 | SCM440, 708M40 |
| 4340 | 36CrNiMo4 / 1.6511 | SNCM439, 817M40, 기타 공급업체 코드 |
엔지니어링 노트: "동등"은 유럽과 아시아 공급업체 등급을 상호 참조할 때 유용한 약어이지만, 약간의 화학적 허용 오차는 다릅니다. 항상 구매하시는 정확한 로트에 대한 화학적 인증서와 기계적 테스트를 확인하세요.
열처리, 경화성 및 가공성
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경화성: 4340 > 4140 > 4130. 4340의 니켈은 경화성이 크게 증가하여 두꺼운 섹션에서 더 높은 관통 경화를 달성하는 반면, 4130은 경화성이 낮고 무거운 섹션에서 높은 코어 경도를 달성하기가 더 어려울 수 있습니다.
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열처리 실습: 4130은 연성 코어와 마모 표면이 필요한 응용 분야(항공우주 튜브, 프레임용 튜브)에 주로 노멀라이즈 또는 카부라이징 처리됩니다. 4140은 샤프트, 기어 및 패스너의 Q&T 조건에서 매우 다재다능하고 널리 사용됩니다. 4340은 대형 부품에 최대 인성 및 피로 강도가 필요한 경우에 적합합니다.
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기계 가공성: 어닐링된 봉강의 경우 4130은 탄소 및 합금 수준이 낮기 때문에 4140 및 4340보다 가공이 더 쉽습니다. 경화 후에는 기계 가공성이 역순으로 증가하여 동일한 경도 수준에서 4340이 가장 가공하기 어렵습니다.
용접성, 성형 및 제작
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4130: 저탄소 조건에서 용접성이 우수하며, 균열을 방지하기 위해 예열 및 제어된 인터패스 온도가 넓은 섹션에 권장됩니다. 적절한 절차를 사용할 경우 용접 구조물 및 항공기 튜브에 널리 사용됩니다.
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4140: 주의해서 용접 가능 - 탄소와 Mn 함량이 높기 때문에 중요 부품에 대한 예열 및 용접 후 열처리(PWHT)가 없으면 용접 균열 위험이 증가합니다. 많은 용접 애플리케이션에서 4140은 어닐링 상태에서 사용되며 용접 후 열처리됩니다.
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4340: 더 견고하고 균열 전파에 강하지만 열 입력에 더 민감하며 엄격한 용접 절차 자격이 필요하고 중요한 응용 분야(석유 및 가스, 중장비)에서 PWHT가 필요한 경우가 많습니다.
일반적인 산업 애플리케이션
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4130: 항공기 튜브 및 구조 프레임, 자전거 프레임(크로몰리강), 성형성 및 용접성이 중요한 용접 구조 부품. 얇은 섹션의 무게 대비 강도를 낮춥니다.
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4140: 샤프트, 스핀들, 기어, 액슬, 커플링, 공구 하우징, 유압 피스톤 - 가공성과 Q&T 후 고강도 사이의 균형이 필요한 곳입니다.
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4340: 항공기 랜딩 기어, 무거운 크랭크 샤프트, 고강도 커플링, 고성능 샤프트 및 높은 충격이나 주기적인 하중을 받는 부품 등 높은 인성과 피로 강도가 필수적인 제품입니다.
4130 대 4140 대 4340 가격 비교(미국/유럽/중국)
중요한 조달 주의 사항: 합금강 가격은 형태(봉강, 판재, 단조), 크기, 밀 브랜드, 인증(예: EN, AMS), 열처리, 주문 수량 및 배송에 따라 달라집니다. 아래 숫자는 다음과 같습니다. 산업 조달 범위 에 대한 대량/공장 FOB/유통업체 2025년에 구매하며 출처와 함께 범위로 제시됩니다. 항상 정식 견적과 MTC를 요청하세요.
가격 범위(벌크/톤당 환산, 2025년 - 예시)
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미국(유통업체/국내 소량 표시기):
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완제품 절단 봉재 또는 소량 로트의 일반적인 소량 주문 가격은 유통업체(소매/단기)에 의해 표시되지만 합금 봉재 재고의 대량 밀 가격은 종종 이 범위에서 떨어집니다. $900 - $1,700 톤당 등급 및 가공에 따라 다르며, 2025년 중반의 일반적인 열연/코일강판 벤치마크 수치(HRC)는 다음과 같습니다. $845 - $900/톤 밴드(HRC 참조). 최종 번호는 유통업체 따옴표를 사용합니다.
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유럽(배송/시장 지표):
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2025년 중반의 롱스틸 및 합금강 바 지수 신호는 많은 롱스틸 제품을 주변에 배치했습니다. 600 - 1,100유로/톤 제품 및 인증에 따라 다릅니다. 인증 및 열처리를 거친 합금봉은 일반 HRC보다 프리미엄이 붙습니다.
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중국(공장인도조건/거래 플랫폼):
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2025년 중국 공장 오퍼 및 거래 플랫폼 목록은 일반적으로 다음과 같이 표시됩니다. US$400 - $1,100 톤당 일반 합금봉재 대량 주문의 경우 기본 열간 압연 로트의 경우 더 낮고 인증, 열처리 또는 소량 로트 주문의 경우 더 높습니다. 4140/4130에 대한 일부 중국 공장 견적은 공급업체 및 가공에 따라 톤당 8,000~12,000위안(~US$1,100~1,650/톤) 범위이며, 다른 목록에서는 일반 열연 봉강의 경우 $400-800/톤 대의 낮은 사용 사례 가격을 제시하고 있습니다. 스프레드는 제품 형태, 인증, MOQ 및 검사를 반영합니다.
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구매자를 위한 실용적인 가이드
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단기적으로 소구경 냉간 압연 라운드를 유통업체에서 구매하는 경우(톤당 비용이 높지만 리드 타임이 짧음). 예시: OnlineMetals/MetalsDepot은 개당 가격을 표시합니다(소매).
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생산 또는 장기 주문의 경우, 중국 1단계 공장 또는 현지 공장에서 공장 FOB 견적을 받고 착륙 비용(운임, 보험, 관세, 검사)을 비교합니다. 알리바바 / 중국산 및 직접 공장 목록은 FOB 대량 범위의 시작점을 제공합니다.
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확정 견적을 요청할 때는 항상 정확한 화학물질 한도, 열처리 상태, 추적성(MTC), 비파괴 검사(필요한 경우), 포장 표준을 명시하세요.
MW알로이 공급 제안
MWAlloys는 중국에서 4130 / 4140 / 4340 봉강 및 단조품에 대한 직접 공장 라인을 운영하고 있으며 일반적인 직경과 길이에 대한 선별된 수출 재고를 유지하고 있습니다. 구매자에게 적용되는 주요 가치 포인트
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공장도 가격: 당사는 다음을 제공합니다. 100% 공장 출고 가격 대량 주문의 경우 중간 마진을 없애고 인증된 배치에 대한 밀 가격을 받으세요. (공식 P.O. 견적은 MWAlloys 영업팀에 문의하세요.)
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빠른 재고 확보로 빠른 배송: 일반적인 재고 SKU(인기 직경)는 다음 범위 내에서 배송할 수 있습니다. 7-21일 수량 및 인증에 따라 다릅니다. 맞춤형 열처리 및 특수 검사의 경우 리드 타임은 주문별로 견적이 제공됩니다.
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품질 및 테스트 문서: 요청 시 전체 MTC 테스트 보고서, PMI/화학 인증서, 경도 및 인장 테스트 보고서, 공장에서 제3자 검사 가능.
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MOQ 유연성 및 수출 포장: 수출 포장, 훈증 처리되지 않은 목재 상자 및 반복 구매자를 위한 통합 배송을 처리합니다.
4130 / 4140 / 4340 중에서 선택하는 방법 - 선택 체크리스트
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만약 용접성 및 성형 궁극적인 강도를 우선시하고 무게나 얇은 벽의 성능이 중요 → 4130.
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만약 다목적 샤프트 또는 고도로 가공된 부품 강력한 Q&T 응답과 합리적인 비용이 필요한 경우 → 4140.
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만약 매우 무거운 구간, 피로도가 높은 작업 또는 충격 부하가 있는 경우 엄격한 인성 요구 사항 → 4340.
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필요한 경우 탄화 + 우수한 코어 연성 (케이스 침탄 부품) 공정에 맞는 등급과 C 레벨을 선택합니다(4130은 일반적으로 침탄 튜브에서 볼 수 있습니다).
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For 중요 안전 부품는 완전한 재료 추적성, 샤르피 충격 테스트, 공급업체 열처리 기록이 필요합니다.
자주 묻는 질문
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질문: 세 가지 중 피로 강도가 가장 높은 것은 무엇인가요?
A: 비슷한 열처리를 거친 4340은 일반적으로 Ni + 높은 경화성으로 인해 가장 높은 피로 강도를 제공합니다. -
Q: 예열 없이 4140을 용접할 수 있습니까?
A: 구속력이 낮은 작고 중요하지 않은 섹션의 경우 국부 예열 방식으로 4140을 용접할 수 있지만, 대부분의 구조적 또는 두꺼운 섹션의 경우 열 영향 영역 균열을 방지하기 위해 예열 및 PWHT를 권장합니다. -
Q: 4130 "크로몰리"는 4130 강철과 동일한가요?
A: 예. "크로몰리"는 비공식적으로 4130 및 4140과 같은 Cr-Mo 강철을 의미하므로 정확한 화학 성분과 사양을 확인하세요. -
Q: 어닐링 상태에서 가공하기 가장 쉬운 것은 무엇인가요?
A: 4130(어닐링)이 가장 쉽고 4140이 그 다음이며, 4340은 비슷한 조건에서 더 단단하고 가공하기 조금 더 어려운 경향이 있습니다. -
Q: 직접적인 EN 등가물이 있나요?
A: 대략적인 등가물: 4130 ≈ 25CrMo4(1.7218), 4140 ≈ 42CrMo4(1.7225), 4340 ≈ 36CrNiMo4(1.6511). 항상 MTC로 확인하세요. -
Q: 4130을 항공기 구조물에 사용할 수 있나요?
A: 예, 4130은 항공기 튜브 및 구조 프레임 분야에서 오랜 역사를 가지고 있으며, 항공우주 분야에서는 엄격한 품질 관리와 인증이 필요합니다. -
Q: 고응력 크랭크샤프트에는 어떤 등급이 가장 적합합니까?
A: 4340은 인성과 내피로성 때문에 무거운 크랭크샤프트에 일반적으로 선택되는 소재입니다. -
질문: 등급별로 가격 차이가 많이 나나요?
A: 기본 봉재의 경우 니켈 함량과 가공으로 인해 4340이 약간 더 비싼 경향이 있지만 열처리, 인증 및 마감 가공이 비용을 지배할 수 있습니다. -
Q: 4140을 지정할 때 흔히 발생하는 함정이 있나요?
A: 예. 필요한 열처리 조건, 단면 크기/경화성 요구 사항 또는 용접 후 열처리를 지정하지 않으면 부품이 서비스에서 실패할 수 있으므로 도면과 PO에 명시해야 합니다. -
Q: 어떤 검사/테스트를 요청해야 하나요?
A: 최소: 전체 MTC(화학적 + 기계적), 경도 및 추적성. 안전이 중요한 부품의 경우 샤르피 충격 테스트, 초음파 또는 자성 입자 검사, 타사 밀 검사를 추가합니다.
