Сталь 1018 против 4140: Выбор правильного класса для вашего применения

Ищете лучший класс стали для следующего проекта? Вариантов предостаточно. Просмотрите сайт любого онлайн-металлического супермаркета или пролистайте страницы «Справочника машиностроителя», и вы можете уйти еще более запутанным. Не волнуйтесь. Мы выделили два из наиболее распространенных и популярных классов стали — 1018 и 4140 — оба обладают множеством желательных свойств. Вот всё, что нужно знать о каждом.

Сталь 1018: Низкоуглеродистая сталь

Тип мягкой стали, 1018 — материал для ряда повседневных применений. Распространенные использования включают:

• монтажные пластины и кронштейны
• детали насосов и моторные валы
• тяговые стержни
• монтажные пластины
• шплинты
• втулки и многое другое

Как и все низкоуглеродистые стали (с содержанием углерода менее 0,30%), 1018 легко обрабатывается режущим инструментом и сваривается, и поскольку она относительно мягка, ее также можно швертовать, каймить и гнуть.

Она также среди самых дешевых сталей, хотя это редко является решающим фактором, пока не требуются автомобильные объемы производства. Возможно, самое большое различие между ней и 4140 — их закалимость: в то время как 4140 можно термически обработать до 58 HRC и выше, 1018 ограничена цеementацией — процессом, оставляющим низкоуглеродистые стальные детали с твердой внешней оболочкой и относительно мягким ядром.

Интересные факты о стали 4140

Именно более высокое содержание углерода делает это возможным. Посмотрите на последние две цифры? Это количество углерода, которое в случае 4140 составляет 0,40%. Сталь 1018 содержит 0,18% углерода. Выглядит незначительно, но для металлургов это огромная разница. Посмотрите на таблицу ниже. Помимо содержания углерода, может показаться, что 1018 и 4140 во многом похожи.

Однако эта таблица не рассказывает всю историю. Как и многие другие «легированные стали», 4140 также содержит небольшие количества хрома и молибдена (менее 1% или около того), два элемента, которые приносят много на металлургический стол.

Как и в случае с нержавеющими сталями и суперсплавами, хром и молибден делают металлы прочнее, тверже и более стойкими к коррозии. Например, предел прочности 4140 примерно в полтора раза выше, чем у стали 1018, так же как и ее твердость по Бринеллу в отожженном состоянии. Кроме того, усталостная прочность 4140 в два-три раза выше, чем у 1018 — важное соображение для кого-то, кто заботится о сроке службы и долговечности изделия. Ее называют высокопрочной хромомолибденовой сталью не просто так.

Это делает 4140 отличным выбором для деталей, требующих ударной вязкости и крутильной прочности. Штанги и коленчатые валы часто делают из 4140. Так же многие детали, используемые в лесозаготовках, нефти и газе, станках, приспособлениях, формах и оснастке. Она также довольно хорошо обрабатывается режущим инструментом, хоть и не совсем на уровне 1018. Фактически, если бы сталь 4140 была такой же сварной и формовочной, как ее аналог из мягкой стали, было бы мало причин выбирать последнюю, но вот где 4140 проигрывает. Ее можно сварки, но не так легко, как 1018, и она становится хрупкой без правильных процедур, таких как послесварочная термическая обработка.

Выбор, выбор

Итак, где это оставляет инженеров-конструкторов и производителей? Как сказано ранее, эти два металла популярны не зря. Оба предлагают определенные преимущества, а также некоторые отличия, которые могут влиять на цену и функцию готовой детали. ЧПУ-фрезеровка или токарная обработка заготовки из 4140 потребуют несколько более низких скоростей резания и подач, чем из 1018. Износ инструмента также немного больше при обработке легированных сталей, хотя любая разница в готовой цене из-за таких соображений обработки определенно вторична по отношению к функциональности и производительности продукта.

Как отмечалось, 4140 более вязка и закаляема, чем 1018. Если ваше применение требует заготовки, которая и «проходно закалена», и крайне ударовизкостна, то 4140 — очевидный выбор. Она менее пригодна для холодной деформации, чем 1018, что делает маловероятным швертованное или каймированное соединение. И как упоминалось, 1018 — мечта сварщика. Того не скажешь о 4140, хотя у нее значительное преимущество в коррозионной, тепловой и износостойкости благодаря более высокому содержанию углерода и небольшим количествам молибдена и хрома в стали 4140.

Все еще есть вопросы? Один способ решить хотя бы некоторые — загрузить файл детали на наш сайт. Наши автоматизированные инструменты расчета дадут котировку и выявят потенциальные конструкционные проблемы. Другой способ — позвонить одному из наших специалистов по обслуживанию клиентов. Они всегда доступны для помощи по телефону 877-479-3680 или ADMIN@MFGROBOTS.COM. У всех обширный опыт в выборе материалов и могут помочь направить вас к правильному решению для ваших уникальных требований (даже если это означает выбор одного из наших других металлов).