1018 vs. 4140钢:两大金属之间的选择
为您的下一个项目寻找最好的钢材等级?当然有很多这样的选择。然而，浏览任何一家在线金属超市的网站，或者翻阅《机械手册》，你离开时可能会比开始时更困惑。别担心。我们已经确定了两种更常见和受欢迎的钢材等级1018而且4140——两者都拥有许多令人满意的特性。以下是你需要知道的每一件事。
钢铁:低碳的真相
1018是一种低碳钢，是一系列日常应用的首选材料。常见用途包括:
- 安装板和支架
- 泵部件和电机轴
- 领带棒
- 安装板
- 针
- 衬套等等
像所有的低碳钢(指那些低于0.30%的)一样，1018很容易加工和焊接，而且由于它相对柔软，它也可以被挤压、卷曲和弯曲。
它也是所有钢材中最便宜的之一，尽管这很少是一个决定因素，直到需要类似汽车的零件批量生产。也许它和4140之间最大的区别是它的淬透性，后者可以热处理到58 HRC或更高，1018仅限于表面硬化。渗碳-使低碳钢零件具有坚硬的外部和相对柔软的核心的过程。
关于4140钢的有趣事实
正是4140的高碳含量使这成为可能。看到最后两位数字了吗?这是碳的量，在4140的情况下是0.40%另一方面，1018钢含有0.18%的碳。看起来没什么，但对冶金学家来说意义重大。看看下面的图表。除了碳含量外，1018和4140似乎在很大程度上是相同的。
然而，这张图表并没有说明全部情况。像许多其他“合金钢”一样，4140也含有少量的铬和钼(不到1%左右)，这两种元素对冶金表有很大的影响。
| 元素 | 1018钢 | 4140钢 |
| 铁 | 98.81 - -99.26% | 96.79 - -97.78 |
| 碳 | 0.18% | 0.40% |
| 锰 | 0.60 - -0.90% | 0.75 - -1.00% |
| 磷(max) | 0.04% | 0.035% |
| 硫(max) | 0.05% | 0.040% |
与不锈钢和高温合金一样，铬和钼使金属更强、更硬、更耐腐蚀。例如，4140钢的极限抗拉强度大约是1018钢的一半，退火状态下的布氏硬度也是如此。此外，4140的疲劳强度是1018的两到三倍，对于任何关心产品寿命和耐久性的人来说，这是一个重要的考虑因素。它被称为高强度铬钼钢是有原因的。
这使得4140成为要求抗冲击和扭转强度的零件的绝佳选择。连杆和曲轴通常用4140制成。在测井工业、石油和天然气应用、机床、夹具、模具和夹具中使用的许多部件也是如此。它也是相当可加工的，尽管没有达到1018的水平。事实上，如果4140钢的可焊接性和可成形性与低碳钢一样，那么选择后者的理由就很少了，但这就是4140的不足之处。它可以焊接，但不像1018那么容易，如果没有正确的程序，比如焊后热处理，它就会变脆。
选择,选择
那么产品设计师和制造商该怎么办呢?如前所述，这两种金属受欢迎是有原因的。两者都提供了不同的好处，也有一些明显的差异，可能会影响成品的价格和功能。数控铣削或车削一个4140的工件需要的切削速度和进给速度比一个1018的工件要低。当加工合金钢时，刀具磨损也会更大一些，尽管由于这种加工考虑而导致的成品价格差异肯定是次要的，次于产品的功能和性能。
如前所述，4140比1018更坚硬，更可硬化。如果您的应用需要一个既“穿透硬”又非常耐冲击的工件，那么4140是一个明确的选择。然而，与1018相比，它在冷环境下不太可行，因此不太可能出现弯曲或卷曲的接头。如前所述，1018号是焊工的梦想。对于4140钢来说，情况并非如此，尽管由于其较高的碳含量以及4140钢中存在的少量钼和铬，它在耐腐蚀性、耐热性和耐磨性方面确实具有显著优势。
还有问题吗?解决其中一些问题的一种方法是上传零件文件到我们的网站。我们的自动报价工具将提供报价并识别潜在的设计问题。另一种方法是给我们的客服人员打个电话。他们随时可以拨打877-479-3680或(电子邮件保护)．他们都有丰富的材料选择经验，可以帮助您根据您的独特需求做出正确的决定(即使这意味着选择我们的其他金属之一)。