钢的主要用途示意图
示意图(钢的主要用途)

4340

ISO P(钢)

镍铬钼钢(低合金钢)。牌号为 UNS G43400(航空用 VAR 材料为 UNS G43406)。相关标准为 SAE J404(化学成分标准。表格需付费,未能确认)/航空用有 AMS 6414(VAR)、AMS 6415(空气熔炼)等。

🌐JIS 及国外对应牌号

“相近”是指化学成分或力学性能并不完全相同的材料。替换使用时,请核对各标准中的规定值。

标准牌号编号关系可信度
AISI/SAE4340UNS G43400(航空用 VAR 材料为 UNS G43406)―
JISSNCM439JIS G 4053相近单一资料·仅供参考[11]
EN34CrNiMo61.6582相近多份资料一致[12][13][14][15]
GB40CrNiMoA相近多份资料一致[11][15]
各对应牌号的差异(资料记载)
  • JIS SNCM439:京瓷的对照表在 SNCM439 一行中列有 AISI 4340、GB 40CrNiMoA、DIN 40NiCrMo6。另一方面,DEW 将 34CrNiMo6(相当于 4337/4340)的 JIS 栏写作 SNCM447,三菱综合材料在 34CrNiMo6 一行的 JIS 栏为空白。将 SNCM439 直接对应 4340 的一手资料只有一份
  • EN 34CrNiMo6:DEW、Saarstahl、SIJ 并列标注 SAE 4337/4340,三菱综合材料也在同一行列有 4340。EN 10083-3 的 34CrNiMo6 为 C 0.30~0.38、Cr 1.30~1.70、Ni 1.30~1.70(DEW),与 4340(Cr 0.70~0.90、Ni 1.65~2.00)的 Cr、Ni 配比不同
  • GB 40CrNiMoA:京瓷(SNCM439、4340 一行)与三菱综合材料(34CrNiMo6、4340 一行)的 GB 栏。GB 一侧的成分无法从一手资料获得

📄相关标准(AMS、ASTM 等)

订单和图纸中会指定的标准。AMS 是 SAE 的航空航天材料标准,按产品形态(棒材、板材、锻件)、熔炼方法和热处理分别编号。标准正文需付费,因此这里只列出在标准组织公开页面上确认过的标题和适用范围。

标准内容可信度
AMS 6414棒材、锻件、机械结构用管、锻造用坯料。真空电弧重熔(VAR)的优质航空级。AMS6414N(2023-03 修订,SAE Mobilus 上显示为现行)Steel, Bars, Forgings, Mechanical Tubing, and Forging Stock 0.80Cr - 1.8Ni - 0.25Mo (0.38 - 0.43C) (SAE 4340) Vacuum Consumable Electrode Remelted多份资料一致[3]
AMS 6415棒材、锻件、管材。空气熔炼的航空级(Carpenter、Liberty 注明为 Air Melt)。页面上看到的是 AMS6415T 的标题Steel, Bars, Forgings, and Tubing 0.80Cr - 1.8Ni - 0.25Mo (0.38 - 0.43C) (SAE 4340)多份资料一致[16]
AMS 6454薄板、带材、厚板。VAR(页面上看到的是 AMS6454F)Steel, Sheet, Strip, and Plate 1.8Ni - 0.80Cr - 0.25Mo (0.38 - 0.43C) (SAE 4340) Vacuum Consumable Electrode Remelted单一资料·仅供参考[17]
AMS 6484棒材、锻件、管材。正火回火状态(页面上看到的是 AMS6484E)Steel, Bars, Forgings, and Tubing 0.80Cr - 1.8Ni - 0.25Mo (0.38 - 0.43C) (SAE 4340) Normalized and Tempered单一资料·仅供参考[18]
ASTM A29/A29M碳钢、合金钢热轧棒材的一般要求(含各钢种的成分表)。页面上看到的是 A29/A29M-20Standard Specification for General Requirements for Steel Bars, Carbon and Alloy, Hot-Wrought单一资料·仅供参考[19]
SAE J404SAE 合金钢化学成分标准。页面上看到的是 J404_200901Chemical Compositions of SAE Alloy Steels多份资料一致[20]

ASTM 标准一览见 ASTM 标准速查表。

✈在航空器上的主要用途(资料记载)

⚗化学成分(质量分数 %)

各标准的范围不同,因此按标准分列显示(颜色较深的数字表示多份资料一致,颜色较浅的数字表示仅有一份资料)。

元素标准 ①标准 ②
C0.38 〜 0.43[3][7][2]0.38 〜 0.43[8]
Si0.15 〜 0.35[7][2]0.15 〜 0.35[8]
Mn0.65 〜 0.90[7][2]0.65 〜 0.85[8]
P≤0.01[7][2]≤0.025[8]
S≤0.01[7][2]≤0.025[8]
Ni1.65 〜 2.00[7][2]1.65 〜 2.00[8]
Cr0.7 〜 0.9[7][2]0.7 〜 0.9[8]
Mo0.2 〜 0.3[7][2]0.2 〜 0.3[8]
Cu≤0.35[7][2]—
  1. 标准 ① 航空用 VAR 4340:AMS 6414(标题及 Liberty 的 AMS 6415/6414 表)与 MIL-S-8844D Class 1(后继为 AMS 6414)
  2. 标准 ② MIL-S-5000E(E4340 空气熔炼、航空级棒材。已废止,后继为 SAE AMS-S-5000)

⚖密度

7.84 g/cm³

多份资料一致[10][9]

Latrobe(现 Carpenter)为 0.283 lb/in³(7.84 g/cm³)。MIL-HDBK-5J 也为 0.283 lb/in³(换算 7.83)。SIJ 的 34CrNiMo6 为 7.84

用此材料计算重量 →

💪力学性能

“参考值”并非标准的规定值,而是厂商资料等中记载的数值。

状态抗拉强度 MPa屈服强度 MPa伸长率 %硬度数值类型
淬火回火。棒材、锻件、管材(AMS 6414,VAR)。可完全淬透的最大直径:熔盐淬火 1.70in,油淬 2.50in,水淬 3.50in不小于 1793(260ksi)不小于 1496(217ksi)不小于 10(L 向)—设计值(MIL-HDBK-5J,S 基准)。Liberty 的 AMS 6415/6414 limits 表中 L 向抗拉 1793MPa、伸长率 10% 也与之一致(屈服栏因表格排版难以辨读,未能核对)
单一资料·仅供参考[9][7]
正火 899/927℃→淬火 816/829℃ 油冷→回火 204℃(400°F)。3.5in 圆棒,横向1905(276ksi)1530(222ksi)11.0—典型值(制造商:Latrobe/现 Carpenter 的 VAR 材料数据表)。R.A. 一列的对应关系是根据表格排版推断的
单一资料·仅供参考[10]
相同预处理→回火 260℃(500°F)。7.5in 方棒,横向1830(265ksi)1530(222ksi)8.0—典型值(厂商:Latrobe/现 Carpenter)
单一资料·仅供参考[10]
相同预处理→回火 593℃(1100°F)。10.5in 方棒,横向1140(165ksi)1035(150ksi)18.0—典型值(厂商:Latrobe/现 Carpenter)
单一资料·仅供参考[10]

📊图示

化学成分的标准范围(质量分数 %)

012%刻度C0.38 〜 0.43Si0.15 〜 0.35Mn0.65 〜 0.90Ni1.65 〜 2.00Cr0.7 〜 0.9Mo0.2 〜 0.3Cu≤0.3500.0050.01%刻度P≤0.01S≤0.01范围(下限–上限)仅有上限(从 0 起)仅有下限(以上)
各元素的含量相差悬殊,因此按不同刻度分成多段显示(每段上方的数字为该段刻度。请勿跨段比较条形长度)。 所绘标准:表中标准①(航空用 VAR 4340:AMS 6414(标题及 Liberty 的 AMS 6415/6414 表)与 MIL-S-8844D Class 1(后继为 AMS 6414))。

抗拉强度在全部 62 种材料中处于什么位置

0500100015002000PE-UHMW:19 MPaPTFE:32.4 MPaPP:34 MPaPOM(共聚物)。板棒材厂商标为 POM-C:66–67 MPaPC:69 MPaPOM(均聚物)。板棒材厂商标为 POM-H:78–79 MPaPMMA:80 MPaPA6(浇铸型,MC 尼龙):88 MPaPA66:90 MPaPL-PEM(纸基)/PL-FLE(布基、细布):100–150 MPaPEEK(未填充):115–116 MPaFC250:≥250 MPaA5052:262 MPaC1100:≥275 MPaA6061:平均 324.9 MPaA2618:390–430 MPaSS400:400-510 MPaA2017:427 MPaFCD450-10:≥450 MPaC3604:460 MPaA2219:469 MPaA2014:483 MPaC2801:483 MPa纯钛 Grade 2:485 MPaA2024:496 MPaAlloy 400:517–620 MPaA7475:≥517 MPaSUS303:≥520 MPaSUS304:≥520 MPaSUS316:≥520 MPaA7050:≥531 MPaAlloy 600:550–690 MPaA7075:590 MPaS45C:≥690 MPaC95400:724 MPaS50C:≥740 MPaSUS420J2:≥740 MPaC17510:760–970 MPaUNS N06002:793 MPaC63000:814 MPaAlloy 625:827–1034 MPaTi-3Al-2.5V:≥862 MPaSCM435:≥930 MPaA286:≥965 MPaSCM440:≥980 MPaTi-6Al-2Sn-4Zr-2Mo:≥1035 MPaTi-5Al-5Mo-5V-3Cr:1100 MPaTi-6Al-4V:≥1137 MPaC72900:≥1140 MPa4130:≥1241 MPaTi-10V-2Fe-3Al:≥1241 MPaAlloy 718:≥1275 MPa9310:1289 MPaUNS N07001:1304 MPaC17200:1310–1520 MPa17-4PH:1340 MPa15-5PH:1340 MPaPH13-8Mo:≥1517 MPa17-7PH:≥1655 MPa300M:1972–1986 MPa18% 镍马氏体时效钢 300 级:2027 MPa4340:1905 MPa4340 1905 MPa
单位为 MPa。各点为每种材料表中抗拉强度最高状态下的值(标准下限值与典型值混合在一起。以范围表示的值按下限取点)。4340 为“正火 899/927℃→淬火 816/829℃ …”的值。

🔧切削加工性与加工注意事项(资料记载)

📚出处

按数值逐一用编号标示的一手资料(厂商、行业协会、标准组织的公开资料)。

  1. carpentertechnology.com https://carpentertechnology.com/alloy-finder/4340
  2. everyspec.com https://everyspec.com/MIL-SPECS/MIL-SPECS-MIL-S/MIL-S-8844D_39737/
  3. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/standards/ams6414n-steel-bars-forgings-mechanical-tubing-forgin…
  4. sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
  5. kyocera.co.jp https://www.kyocera.co.jp/prdct/tool/wp-content/uploads/2014/07/2024-2026_A.pdf
  6. sumitool.com https://www.sumitool.com/downloads/cutting-tools/general-catalog/assets/pdf/a.pdf
  7. libertysteelgroup.com https://libertysteelgroup.com/uk/wp-content/uploads/sites/2/2021/01/Aerospace-AMS-6415-641…
  8. everyspec.com https://everyspec.com/MIL-SPECS/MIL-SPECS-MIL-S/MIL-S-5000E_22375/
  9. everyspec.com https://everyspec.com/MIL-HDBK/MIL-HDBK-0001-0099/MIL_HDBK_5J_139/
  10. carpentertechnology.com https://www.carpentertechnology.com/hubfs/7407324/Material%20Saftey%20Data%20Sheets/4340.p…
  11. kyocera.co.jp https://www.kyocera.co.jp/prdct/tool/wp-content/uploads/2016/06/R_2016.pdf
  12. swisssteel-group.com https://swisssteel-group.com/content-media/documents/Data-Sheets/Engineering-Steel/1.6582_…
  13. saarstahl.com https://www.saarstahl.com/app/uploads/2024/03/20160318115938-34CrNiMo6.pdf
  14. cms.sij.si https://cms.sij.si/storage/51/SIQUAL-6582-datasheet.pdf
  15. mitsubishicarbide.net https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mhg/ru/manual/material_cross_reference.pdf
  16. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/standards/ams6415t-steel-bars-forgings-tubing-080cr-18ni-025mo-…
  17. sae.org https://www.sae.org/standards/content/ams6454f/
  18. sae.org https://www.sae.org/standards/content/ams6484e/
  19. store.astm.org https://store.astm.org/a0029_a0029m-20.html
  20. saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/standards/j404_200901-chemical-compositions-sae-alloy-steels

其他材料

航空用钢

4130

航空用钢

300M

航空用钢

9310

航空用钢

17-4PH

航空用钢

15-5PH

航空用钢

PH13-8Mo

航空用钢

17-7PH

航空用钢

A286

航空用钢

18% 镍马氏体时效钢 300 级

航空用钢

52100

航空用钢

440C

钢

SS400

钢

S45C

钢

SCM435

钢

SKD11

不锈钢

SUS303

不锈钢

SUS304

铝合金

A5052

铝合金

A6061

铝合金

A7075

铜合金

C3604

钛及钛合金

纯钛 Grade 2

钛及钛合金

Ti-6Al-4V

钛及钛合金

Ti-3Al-2.5V

钛及钛合金

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo

钛及钛合金

Ti-10V-2Fe-3Al

钛及钛合金

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr

镍合金

Alloy 718

镍合金

Alloy 625

镍合金

Alloy 600

镍合金

UNS N07001

镍合金

UNS N06002

镍合金

Alloy 400

航空用铝合金

A2024

航空用铝合金

A2014

航空用铝合金

A2219

航空用铝合金

A7050

航空用铝合金

A7475

航空用铝合金

A2618

钢

S50C

钢

SCM440

钢

SKD61

钢

SKH51

不锈钢

SUS316

不锈钢

SUS420J2

铝合金

A2017

铝合金

A5056

铜合金

C1100

铜合金

C2801

铸铁

FC250

铸铁

FCD450-10

工程塑料

PA6(浇铸型,MC 尼龙)

工程塑料

PA66

工程塑料

POM(共聚物)。板棒材厂商标为 POM-C

工程塑料

POM(均聚物)。板棒材厂商标为 POM-H

工程塑料

PEEK(未填充)

工程塑料

PTFE

工程塑料

PE-UHMW

工程塑料

PC

工程塑料

PMMA

工程塑料

PVC-U

工程塑料

PP

工程塑料

PL-PEM(纸基)/PL-FLE(布基、细布)

航空用铜合金

C17200

铜合金

C17510

航空用铜合金

C63000

航空用铜合金

C95400

航空用铜合金

C72900