4140 합금강 원형 봉강은 고강도, 내피로성 및 열처리 후 인성이 우수한 중탄소 크롬-몰리브덴 강으로 대부분의 샤프트, 축, 커플링 및 고응력 패스너에 대해 여러 대안에 비해 전반적인 비용/이익 비율이 가장 우수합니다. 오늘날 실용적인 공급(스톡 바, 담금질 및 템퍼링 로드 또는 연삭 스톡)은 구매자가 추적성이나 배송 속도를 희생하지 않고도 MWAlloys와 같은 신뢰할 수 있는 중국 생산업체로부터 공장 가격으로 신뢰할 수 있는 기계적 성능을 얻을 수 있음을 의미합니다.
4140 라운드 바란 무엇인가요?
4140은 중탄소 크롬-몰리브덴 저합금강으로 일반적으로 열간 압연, 냉간 인발(어닐링), 단조, 담금질 및 템퍼링 등의 형태로 원형 봉강으로 공급됩니다. 강도, 인성 및 내마모성의 균형이 필요하고 지정된 인장 또는 경도 수준에 도달하기 위해 열처리 후 열처리가 필요할 수 있는 부품에 사용됩니다. 일반적인 UNS 지정은 G41400(SAE/AISI 4140)입니다.
화학 성분
아래 표에는 SAE/AISI 4140에 대해 일반적으로 허용되는 구성 범위가 나와 있습니다. 개별 밀에서 약간의 차이가 있을 수 있으므로 항상 밀 테스트 보고서(MTR)를 통해 확인하세요.
| 요소 | 일반적인 범위(wt%) |
|---|---|
| 탄소(C) | 0.38 - 0.43 |
| 망간(Mn) | 0.75 - 1.00 |
| 인(P) | ≤ 0.035 |
| 유황(S) | ≤ 0.040 |
| 실리콘(Si) | 0.15 - 0.30 |
| 크롬(Cr) | 0.80 - 1.10 |
| 몰리브덴(Mo) | 0.15 - 0.25 |
| 니켈(Ni) | 추적 / 일반적으로 ≤ 0.30 |
(참조 데이터시트 및 SAE/AISI 요약에는 이러한 표준 범위가 나와 있습니다.)
기계적 및 물리적 특성
아래는 대표적인 속성 범위이며, 최종 값은 열처리(어닐링 대 담금질 및 템퍼링)에 따라 크게 달라집니다.
| 속성 | 일반 값(어닐링) | 일반적인 값(담금질 및 템퍼링/경화) |
|---|---|---|
| 밀도 | ~7.85g/cm³(0.284lb/in³) | 동일 |
| 최대 인장 강도(UTS) | ~655MPa(95ksi) | 성질에 따라 최대 1000-1100+ MPa |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | ~415MPa(60ksi) | 600-1000 MPa에 따라 다름 |
| 연신율(50mm 단위) | ~20-25% | 경화 시 ~10-16%로 떨어집니다. |
| 경도(브리넬) | ~180-220 HB(어닐링) | Q&T에 따라 최대 HB 300+(또는 HRC 55+). |
| 탄성 계수 | ~190-210 GPa | 동일 |
설계자의 경우 경도(HRC/HB)를 예상 인장/수율에 매핑하는 표가 일반적으로 사용되며, 추적 가능한 값은 공장 인증서를 참조하세요.
공통 사양, 명칭 및 등가물
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SAE/AISI: 4140 (UNS G41400).
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EN: 42CrMo4 (유럽에서 지정되는 경우가 많으며, 이에 준하는 지정 1.7225).
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JIS / 일본어: SCM440이 일반적인 아날로그입니다.
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ASTM 참조: 봉강은 공급 형태에 따라 일반 봉재의 경우 ASTM A29/A108 또는 A322/A304 변형을 준수하는 경우가 많습니다. PO에 명시된 사양을 확인하세요.
크기, 단위 길이당 무게 및 공급 형태
공급 양식: 열간 압연 봉재(코어, 빌릿), 냉간 압연 봉재(정밀), 단조 블랭크, 담금질 및 템퍼링 로드.
대표적인 무게 차트(선택된 직경 - 북미에서 일반적인 영국식 단위):
| 지름(인치) | 피트당 무게(파운드/피트) | 보통주 양식 |
|---|---|---|
| 1/4" | 0.100 - 0.167 | 콜드 드로잉 |
| 3/8" | 0.376 | 둥근 막대 |
| 1/2" | 0.66 | 둥근 막대 |
| 3/4" | 1.50 | 재고 / 길이에 맞게 재단 |
| 7/8" | 2.05 | Q&T 또는 어닐링 |
| 1" | 2.67 | 광범위한 가용성 |
| 1.5" | 6.01 | 무거운 바 |
| 2" | 10.68 | 무거운 바 |
(북미 주주 및 공장의 중량 데이터, 미터법 등가물은 표준 밀도 계산 사용).
열처리, 경화 및 가공 실습
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어닐링/노멀라이징: 가공성을 개선하고 응력을 완화하는 데 사용됩니다. 어닐링 상태는 가공에 가장 적합한 연성을 제공합니다.
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담금질 및 템퍼링(Q&T): 최종 부품에 일반적이며, ~820-870°C에서 담금질(오일)한 다음 목표 경도/강도를 달성하기 위해 템퍼링합니다. 기계적 특성은 템퍼링 온도에 따라 크게 달라집니다.
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용접: 가능하지만 부서지기 쉬운 부분을 피하기 위해 무거운 섹션에는 예열 및 용접 후 열처리를 권장합니다.
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가공 힌트: 어닐링된 소재에는 더 높은 이송을 실행하고, 경화된 소재에는 카바이드 공구와 감소된 DOC를 사용합니다. 4140은 중간 정도의 가공성을 가집니다(어닐링된 연강 기준 ~60-70%).
주요 애플리케이션
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자동차: 차축, 샤프트, 구동 부품.
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석유 및 가스: 드릴 칼라, 공구 조인트(산업용 버전).
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기계 제작: 커플링, 볼트, 기어, 맨드릴.
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중장비: 핀, 스터드, 고응력 패스너.
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툴링: 다이 홀더, 아버 샤프트(표면 처리/질화 적용 시).
4140 대 4340 스틸
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주요 화학적 차이점: 4340은 니켈을 함유하고 있으며 일반적으로 탄소와 니켈 함량이 높기 때문에 비슷한 강도에서 인성과 내파절성이 더 우수합니다. 4340은 중요한 항공우주 및 고파단 인성 부품에 주로 사용됩니다. 4140은 더 경제적이면서도 극한의 파괴 인성이 필수가 아닌 많은 샤프트/축 역할에 적합한 소재입니다.
권장 사항: 비용에 민감한 고응력 회전 부품의 경우 4140을 선택하고, 특히 저온에서 높은 파단 인성이 필요하거나 인성을 유지해야 하는 무거운 단면의 경우 4340을 선택하십시오.
가격 비교 (2025) - 미국 - 유럽 - 중국
중요 주의사항: 철강 가격은 변동성이 있습니다. 최종 구매자 가격은 공정 상태(어닐링 대 Q&T), 수량, 인증(MTR/ISO), 배송 및 현지 관세/세금에 따라 달라집니다. 아래 범위는 참고용입니다(상업용 로트의 벌크 가격, 2025년 중반 시장 상황).
| 지역 | 일반적인 가격 범위(벌크, 톤당 환산) | 일반적인 소매/소량 주문 표시기 |
|---|---|---|
| 중국(공장인도조건) | ≈ RMB 8,000 - 12,000 / 톤 (~$1,100-$1,650/톤) 기본 4140 바 재고의 경우; 플랫폼의 kg당 상업용 견적은 다양합니다. Alibaba 공급업체 목록은 중간 범위의 공장 출고가와 일치합니다. | 알리바바의 단일 톤 로트에는 해당 밴드의 kg당 견적이 표시됩니다. |
| 미국(국내 유통업체, 완제품 Q&T 재고) | ≈ $2,000 - $3,500 / 톤 (광범위한 확산, 소량 주문 소매의 경우 kg당 훨씬 높은 가격) - 소매 공급업체(MetalsDepot, OnlineMetals, McMaster)는 개당 프리미엄이 포함된 인하된 가격을 나열합니다. | 온라인 리테일러는 소액 주문에 대해 피트당 가격을 표시하므로 공장가 대비 상당한 마크업이 예상됩니다. |
| 유럽(전직 공장/주주) | ≈ €600 - €900/톤 일반 철강 상품 지표(열연 코일 기준)의 경우, 합금재 및 인증 봉강은 일반적으로 프리미엄이 붙습니다. 합금봉강의 실제 인도 가격은 사양에 따라 톤당 700~1,300유로 수준입니다. | 유럽 가격 지수는 최근 하락 압력을 보이고 있지만 합금괴는 여전히 원자재 코일보다 높은 가격을 유지하고 있습니다. |
해석하는 방법: 중국 공장인도조건(FOB) 가격은 대량의 경우 가장 낮은 경우가 많으며, 총 착륙 비용(관세, 내륙운송, 인증 테스트)을 고려하면 그 격차가 좁혀질 수 있습니다. 미국 및 EU 유통업체 가격에는 물류, 절단, 인증 및 재고 마진이 포함됩니다. 대규모 프로젝트의 경우 MTR 기반 견적을 요청하고 FOB가 아닌 배송비(DDP/CIF)를 비교하세요.
조달 체크리스트 및 품질 관리
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밀 테스트 보고서(MTR): ASTM/SAE에 따라 화학 및 기계적 추적이 가능한지 확인합니다.
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지정된 조건: 어닐링, 정규화, Q&T 및 목표 경도는 PO에 있어야 합니다.
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Certs: ISO9001, 제철소 인증서, 필요한 경우 비파괴 검사 보고서.
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샘플 테스트: 경도 검사(HRC/HB), 첫 선적용 블랭크에 대한 인장 테스트.
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표면/크기 허용 오차: 껍질을 벗긴 것과 돌린 것, 갈아서 만든 것 중 가공을 최소화하는 공급 형태를 선택하세요.
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물류: 리드 타임, 재고 상태, 공장 출고가에 검수가 포함되어 있는지 확인합니다.
자주 묻는 질문
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4140 오일 담금질이 필요합니까?
항상 그런 것은 아닙니다. 어닐링 또는 정규화된 스톡은 가공에 일반적으로 사용되며, 더 높은 경도/강도에 도달하기 위해 오일 담금질 및 템퍼링이 사용됩니다. -
4140을 질화할 수 있나요?
예. 질화는 코어 인성을 유지하면서 뛰어난 표면 내마모성을 제공합니다. 호환 가능한 열처리 순서를 확인합니다. -
Q&T 후 일반적인 경도는 어느 정도인가요?
일반적인 담금질 및 템퍼링 범위는 템퍼링 온도에 따라 HRC ~20-55이며, 주문 시 필요한 HRC를 명시하세요. -
4140은 자성이 있나요?
예, 철 합금으로 자석에 반응합니다. -
4140과 42CrMo4는 동일한가요?
42CrMo4는 비슷한 구성과 특성을 가진 유럽에서 일반적으로 사용되는 명칭으로 거의 동등합니다. 항상 필수 사양 언어를 확인하세요. -
용접으로 인해 기계적 특성이 저하되나요?
무거운 부분을 용접하면 경도와 인성에 영향을 미칠 수 있으므로 중요한 부품에는 예열 및 PWHT를 권장합니다. -
4140은 피로에 어떤 영향을 미치나요?
적절한 열처리 후 내피로성이 우수하며 표면 처리(샷피닝, 질화 처리)로 내피로 수명이 더욱 향상됩니다. -
어떤 표면 마감재를 사용할 수 있나요?
검정색(열간 압연), 박리, 회전, 연마, 센터리스 연마. 연마 마감은 가공 비용을 절감하지만 초기 비용이 더 많이 듭니다. -
중국 공장에서의 일반적인 리드 타임은?
재고 품목은 며칠 내에 배송될 수 있지만 열처리 또는 맞춤형 주문은 일반적으로 몇 주가 소요됩니다. (MWAlloys는 많은 SKU에 대해 신속한 재고 배송을 제공합니다.) -
4140과 4340 중에서 선택하는 방법은 무엇인가요?
높은 파단 인성 또는 저온 성능이 중요한 경우 4340을 사용하고, 비용/가용성 균형을 고려한다면 4140을 선택하세요.
4140 라운드 바에 MWalloys를 선택하는 이유
MWAlloys는 중국에 본사를 둔 합금봉 및 정밀 스톡 전문 제조업체입니다. 해외 바이어에게 제공하는 주요 판매 포인트:
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공장도 가격: 공장 직접 견적 - 일반적으로 표준 재고 및 OEM 물량에 대한 100% 공장 가격입니다.
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빠른 재고 발송: 단기 재고로 보관된 여러 SKU; 일반적인 재고 주문은 지름과 마감에 따라 영업일 기준 3~10일 이내에 공장에서 배송됩니다.
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품질 인증서: SAE/ASTM 사양, 타사 검사(선택 사항) 및 경도/인장 보고서에 대한 전체 MTR을 제공합니다.
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가치 추가: 하나의 PO로 사전 가공, Q&T 및 질화 처리가 가능합니다.
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내보내기 경험: 문서, 해상/항공 배송용 포장 및 글로벌 물류 파트너를 지원합니다.
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