SAE4340 镍铬钼合金钢，超高强度搭配**低温韧性

4340：

· 第一位 4：镍铬钼合金钢系列（43XX=Ni-Cr-Mo 三元合金）

· 第二位 3：镍平均含量约 1.8%

· 后两位 40：平均碳质量分数 0.40%（0.38~0.43%）

· 国标 GB：40CrNi2MoA（最精准替代）

· 德标 EN：1.6511 / 36CrNiMo4

· 日标 JIS：SNCM439

· 英标 BS：816M40（EN24）

· UNS 编号：G43400

4340 是超高淬透性中碳镍铬钼调质钢，对比 4140 最大区别是添加 1.65%~2.0% 镍；大截面锻件可整体透淬，低温韧性、疲劳强度、冲击韧性全面优于 4140，属于高端重载结构专用钢。

表格

· 抗拉强度 Rm：930~1100 MPa

· 屈服强度 Rp0.2：≥835 MPa

· 断后伸长率 A：≥12%

· 断面收缩率 Z：≥45%

· 常温冲击功 Aku：≥50 J

· 布氏硬度 HB：280~340（HRC28~36，通用调质区间）

· 极限淬火硬度：HRC55~58（小件油淬）

4140 超过 100mm 截面心部易软化，4340 依靠镍的深淬透性，250mm 锻件心部硬度、强度衰减极小，抗拉仍可达 850MPa 以上，低温（-40℃）冲击功仍≥27J，适合极地、高空低温工况。

1. 淬透性 镍 + 铬 + 钼三元复合，临界冷却速度极低，油冷即可厚件全淬透；同尺寸下，4340 有效硬化层深度是 4140 的 1.5 倍以上。

2. 低温高韧性 普通铬钼钢低温易脆裂，4340 镍元素大幅下移韧脆转变点，航空、、油气低温设备

3. 抗疲劳、抗冲击双优 交变载荷、重载冲击工况不易出现疲劳裂纹，传动轴、起落架、重型齿轮寿命远超 4140。

4. 回火稳定性强 钼消除回火脆性，500~680℃宽区间回火，性能可调范围大；长期 250~300℃工作强度衰减极低。

5. 短板：不含高铬，无防锈能力；镍合金成本高于 4140；切削加工性略差。

· 加热温度：820~840℃，保温 1h/25mm 厚度

· 冷却方式：随炉缓冷至 600℃出炉空冷

· 退火硬度：HB180~220，车铣钻加工流畅

· 加热：870~900℃，充分保温

· 冷却：静止空气冷却

· 作用：均匀组织，为后续调质打底，减少热处理变形

· 淬火温度：830~860℃

· 冷却介质：专用淬火机油（严禁水淬，极易开裂）

· 淬火后硬度：HRC52~58，组织为板条马氏体

保温 1h/25mm，空冷；硬度 HRC28~36，高强度 + 高韧性，传动轴、轴类、大型齿轮标准工艺。

避开 250~450℃回火区间，该区间存在回火脆性。

硬度 HRC38~48，表面耐磨、弹性好，重型销轴、轧辊衬套。

硬度 HRC50~56，高耐磨，但冲击韧性下降，仅用于无强冲击耐磨衬套。

1. 气体氮化 500~550℃ 表层 HV850~1000，变形极小，精密液压阀、航空螺栓；心部保持调质高韧性。

2. 高频感应淬火 仅表面淬硬 HRC50+，心部韧性不变，齿轮、主轴局部耐磨强化。

3. 火焰淬火：大型简易耐磨件，精度较差。

· 锻造加热区间：1060~1230℃

· 终锻温度≥850℃，低于 750℃禁止锻打，防止内部撕裂

· 锻后处理：优先炉冷缓冷，避免空冷产生应力裂纹；大件锻后必须退火 / 正火去应力

1. 最优方案：退火态母材焊接，焊后 640~660℃整体去应力回火

2. 调质成品如需焊接：必须预热 250~320℃，全程保温，焊后立即 550~620℃消应力

3. 焊材选用：匹配 Ni-Cr-Mo 系高强度低氢焊条，禁止普通碳钢焊条

4. 不推荐焊接承载关键受力件，焊缝热影响区韧性会明显下降

· 退火态：加工性能中等，可使用高速钢刀具，常规切削参数

· 调质态（HRC＞30）：必须硬质合金刀具，低转速、大进给、充足冷却

· 机加工后精加工件建议低温去应力（200℃保温 2h），防止后续变形

无防锈性能，成品需发黑、磷化、镀锌、镀铬或氮化处理；户外、潮湿油气设备必须表面防护。

1. 热轧黑皮圆钢：φ20~400mm，退火 / 正火态，锻打毛坯原料

2. 剥皮精磨光圆：φ10~150mm，尺寸精度高，少粗加工余量

3. 锻打方块 / 厚板模块：重型工装、大型轴锻件专用

4. 无缝合金钢管：高压油气输送管、液压重载缸筒

5. 表面状态：热轧黑皮、剥皮、磨光、精车棒材

飞机起落架支柱、直升机旋翼主轴、发动机传动轴、航空高强度螺栓、机身承重锻件；耐受高空低温、交变冲击，安全等级要求极高。

钻杆接头、震击器、扩孔器、高压阀体、井下工具；井下低温高压工况，要求大截面整体强度与耐疲劳。

重载卡车半轴、大型挖掘机主轴、工程机械销轴、坦克 / 装甲车传动齿轮、重型起重吊钩；大截面锻件、持续冲击载荷场景。

大型重载齿轮、主轴、注塑机大模架、压铸机承压垫板、重型夹具底座；不做成型型腔，主打高强度承重结构。

枪械核心受力件、火炮衬套、装甲传动部件；兼顾高强度、低温抗冲击、长期疲劳稳定。

高压重载油缸、液压主轴、重载阀块，氮化后耐磨、密封性稳定。

表格

1. 三元合金搭配，淬透性行业超大截面锻件性能均匀；

2. 镍赋予优异低温韧性，零下工况不易脆断，适用极寒设备；

3. 钼彻底杜绝回火脆性，宽温度区间回火可调硬度；

4. 抗拉、屈服、疲劳、冲击性能全面超越 4140，重载寿命更长；

5. 支持氮化、高频淬火多种表面强化，兼顾心部韧性与表层耐磨；

6. 高温工况强度衰减小，适合持续发热传动部件。

1. 含镍贵金属，采购成本远高于 4140；

2. 同等硬度下切削难度更大，数控加工成本更高；

3. 焊接工艺复杂，预热、后热处理缺一不可，焊接风险高；

4. 不具备耐腐蚀性，潮湿、腐蚀环境必须额外表面处理；

5. 淬火变形敏感度略高于 4140，超高精密件需预留研磨余量。

1. 零件直径＜80mm、常温普通载荷、控制成本 → 选 4140

2. 零件截面＞100mm、长期冲击疲劳、低温环境、航空 / 油气高安全要求 → 优先 4340