AISI 4140s mekaniske egenskaber er meget afhængige af varmebehandling, hvor den slukkede og tempererede (Q&T) tilstand er mest almindelig for høj - ydelsesapplikationer. Alle egenskaber nedenfor testes i henhold til ASTM -standarder (trækforsøg: ASTM E8; Impact Tests: ASTM E23; Hårdhedstest: ASTM E10).
1. udglødet tilstand
Annealed AISI 4140 (opvarmet til 815–845 grad, langsom - afkølet) har en mikrostruktur af ferrit og perlit, der tilbyder god bearbejdning til pre - behandling.
| Ejendom | Testmetode | Typisk værdi | Betydning |
|---|---|---|---|
| Trækstyrke | ASTM E8 | 655–750 MPa | Moderat styrke, der er egnet til foreløbig bearbejdning og dannelse af operationer. |
| Udbyttestyrke | ASTM E8 | 415–485 MPa | Lav nok til at tillade koldformning uden at revne. |
| Forlængelse (200 mm måler) | ASTM E8 | 18–22% | Tilstrækkelig duktilitet til bøjning og bearbejdning. |
| Brinell hårdhed | ASTM E10 | 197–241 HB | Blød nok til let at skære med standardværktøjer. |
2. slukket og tempereret (Q&T) tilstand
Standardvarmebehandlingen for AISI 4140 involverer slukning (845–870 grad, olie - afkølet) efterfulgt af temperering ved forskellige temperaturer for at opnå ønsket styrke - sejhedsbalancer:
| Tempereringstemperatur | Trækstyrke | Udbyttestyrke | Forlængelse | Hårdhed | Impact sejhed (20 grader) | Applikationsfokus |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 grad | 1790 MPa | 1650 MPa | 10% | 55 HRC | 20 J | Maksimal hårdhed til sliddele |
| 300 grader | 1550 MPa | 1400 MPa | 12% | 49 HRC | 30 J | Høj - styrkekomponenter |
| 400 grader | 1240 MPa | 1100 MPa | 16% | 42 HRC | 45 J | Afbalanceret styrke/sejhed |
| 500 grad | 1030 MPa | 930 MPa | 18% | 36 HRC | 60 J | Generelle tekniske applikationer |
| 600 grad | 860 Mpa | 760 MPa | 22% | 28 HRC | 80 J | Høj - sejhed, lav - stressdele |
Bemærk: Højere temperaturer reducerer styrken, men øger sejhed og duktilitet, hvilket tillader tilpasning til specifikke anvendelseskrav.