Is 4140 alloy steel easy to machine?

Yes, in its annealed or normalized state 4140 machines reasonably well with standard carbide tooling. Once it is quenched and tempered to higher hardness, cutting forces and tool wear increase, so feeds, speeds and tool grade need to shift with the heat-treat condition.

What is the hardest steel to machine?

Fully hardened tool steels and high-alloy grades with heavy chromium or tungsten content generally cut harder than standard alloy steels like 4140 or 8620. That is why they call for tougher carbide grades, lower speeds and more frequent tool changes.

What are the disadvantages of alloy steel?

Alloy steel costs more than plain carbon steel, is heavier than aluminum, and many grades need heat treatment to reach full strength, which adds a process step. Some higher-alloy grades are also harder to weld without pre- or post-heat treatment.

Bearbeitung von legiertem Stahl

DEK fertigt die Bearbeitung von legiertem Stahl in den Sorten 4140, 4340, 8620, 4130, 1215 und A514 und hält allgemeine Toleranzen von ±0.005 mm sowie Mikromerkmale von ±0.003 mm ein. Keine Mindestbestellmenge: Ein einzelner Prototypen-Wellenkörper und eine Seriencharge Zahnräder durchlaufen denselben Angebotsprozess.

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6
Bearbeitete Sorten
±0.005mm
Allgemeine Toleranz
3 Tage
Lieferzeit für Prototypen

CNC turning of an alloy steel threaded part

ISO 9001:2015 zertifiziert AS9100D- und ISO 13485-zertifiziert

Legierten Stahl bearbeiten: Wann er seine Berechtigung hat

Legierter Stahl hat seinen Platz auf der Stückliste, wenn ein Bauteil mehr Ermüdungsfestigkeit, Verschleißfestigkeit oder Zähigkeit benötigt, als unlegierter Kohlenstoffstahl bietet – meist nachdem eine Wärmebehandlung das zusätzliche Chrom, Nickel oder Molybdän zur Geltung bringt. Siehe legierter Stahl vs. Kohlenstoffstahl für die Kompromisse bei Kosten und Zerspanbarkeit.

Der Kompromiss: Legierter Stahl kostet mehr als Kohlenstoffstahl, und viele Sorten benötigen eine Wärmebehandlung um ihre volle Festigkeit zu erreichen. Wenn ein Bauteil mehr Warmhärte oder Verschleißfestigkeit benötigt, als jede legierte Sorte bietet, deckt unser Service für Werkzeugstahlbearbeitung die Sorten A2, D2, H13, O1 und S7 ab.

ISO 9001-, AS9100D- und ISO 13485-zertifiziert
CMM-Prüfung im Haus mit Rückverfolgbarkeit
Pünktliche Lieferrate über 98,6 %
2.300+ OEM-Kunden in über 20 Jahren

Legierte Stahlsorten, die wir bearbeiten

Sechs Sorten decken die Wellen, Zahnräder, Halterungen und Strukturbleche ab, die wir am häufigsten anbieten. Jede Karte listet gängige Bezeichnungen und den passenden Einsatzbereich der Sorte.

1215
G12150, EN1A, 11SMn30
1215 ist ein Automatenstahl (aufgeschwefelt) für Stifte, Wellen, Fittings und hochvolumige Drehteile, der oft zusammen mit legierten Sorten bestellt wird.
4130
AISI 4130, 25CrMo4, SCM430
Wählen Sie 4130 (1.7218) für Rohre, Halterungen und Fittings, die nach der Bearbeitung geschweißt werden müssen.
4140
EN19, 42CrMo4, SCM440
CNC-Bearbeitung von 4140-legiertem Stahl umfasst Wellen, Zahnräder und hochfeste Strukturteile, geglüht, normalgeglüht oder vergütet.
4340
EN24, 36CrNiMo4, 817M40
Geben Sie 4340 (1.6511) für hochbeanspruchte Wellen und Strukturbauteile an, die im Betrieb wiederholter Belastung ausgesetzt sind.
8620
G86200, 1.6523
8620 ist die Sorte für einsatzgehärtete Zahnräder, Lager und Verschleißflächen, bei denen die Oberfläche die Last aufnimmt.
A514
ASTM A514, T-1 Steel
A514 deckt schweres Strukturblech und verschleißfeste Teile ab, mit Bauteilgrößen bis ca. 1000 mm.

Alloy steel part being machined with CNC tool

±0.005mm
Allgemeine CNC-Bearbeitung
±0.01mm
5-Achs-Bearbeitung komplexer Profile
±0.003mm
Mikroteile (unter 10 mm)
~1000mm
Max. Bauteilgröße

CNC-Bearbeitungsmöglichkeiten und Toleranzen für Stahl

Wir halten jedes Merkmal an die Toleranz, die sein Prozess zulässt, nicht an eine pauschale Zahl: ein gedrehter Außendurchmesser, eine gefräste Tasche und eine gebohrte Bohrung erhalten jeweils ihre eigene.

1

3/4/5-Achs-Fräsen

Prismatische Bauteile aus legiertem Stahl laufen auf 3-, 4- und 5-Achs-Fräsmaschinen; komplexe Profile, geschnitten mit 5-Achs-Bearbeitung halten ±0.01 mm ein.
2

CNC- und Langdrehen

Wellen, Stifte und Buchsen laufen auf CNC- und Langdrehmaschinen; der Automatenstahl 1215 bricht Späne sauber für hochvolumiges CNC-Drehen.
3

Drahterodieren und Senkerodieren

Draht- und Senkerodieren EDM stehen im selben Prozessverbund wie unsere Fräs- und Drehmaschinen und werden auf legierten Stahl genauso angewendet wie auf jede andere Metallfamilie.
4

Schleifen und Verzahnung

Präzisionsschleifen sowie Verzahnung für Ritzel und Verzahnungen vervollständigen Wellen und Zahnräder, die aus 4140 oder 8620 bearbeitet werden.

Zerspanbarkeit und Prozesshinweise für legierten Stahl

Was unsere Ingenieure bei Werkzeugen, Vorschüben und Abfolge anpassen, wenn ein Bauteil von Kohlenstoffstahl auf eine legierte Sorte umgestellt wird.

1

Kaltverfestigung und Werkzeugverschleiß

Legierte Stähle verfestigen sich unter der Schneide schneller als unlegierter Kohlenstoffstahl, daher setzen wir robustere Werkzeuge, kontrollierte Vorschübe und ein engmaschiges Kühlmittelmanagement ein, um vorzeitigen Werkzeugverschleiß zu vermeiden.
2

Der Wärmebehandlungszustand bestimmt die Schnittwerte

Geglühter oder normalgeglühter 4140 lässt sich mit Standard-Hartmetall recht gut bearbeiten. Bei Vergütung steigen Schnittkräfte und Werkzeugverschleiß, sodass sich Vorschübe, Drehzahlen und Werkzeugsorte entsprechend ändern.
3

Automatenstahl 1215

Zugesetzter Schwefel 1215 bricht Späne sauber, was die Serienfertigung gedrehter Teile wie Stifte und Buchsen vereinfacht.
4

Schweißen höher legierter Sorten

Einige höher legierte Sorten lassen sich ohne Vor- oder Nachwärmebehandlung schwerer schweißen; für geschweißte Rohre, Halterungen und Fittings ist 4130 die übliche Wahl.

Datenblätter für legierte Stähle

Öffnen Sie die Seite für 4130, 4140, 4340, 8620 oder A514, um Bezeichnungen zu prüfen und einen Preis für Ihr Teil anzufordern, bevor Sie die Zeichnung senden.

Legierter Stahl im Vergleich zu Kohlenstoffstahl, Werkzeugstahl oder Inconel

Wenn einfacher Kohlenstoffstahl nicht ausreicht, ist legierter Stahl der übliche nächste Schritt; wenn legierte Sorten bei Warmhärte oder Korrosionsbeständigkeit nicht genügen, übernehmen Werkzeugstahl oder Inconel.

Kriterium	Dieser WerkstoffLegierter Stahl	Kohlenstoffstahl	Werkzeugstahl	Inconel
Wählen Sie ihn für	Ermüdung, Zähigkeit	Geringere Kosten	Warmhärte	Korrosion, Hitze
Verschleiß	Höher	Niedriger	Über legiertem Stahl	–
Kosten	Höher	Niedriger	–	–
Bearbeitung	Härtet schnell aus	Einfacher	Schwieriger	–

Wo Teile aus legiertem Stahl eingesetzt werden

Von Antriebskomponenten bis zu Bohrlochwerkzeugteilen kommt legierter Stahl dort zum Einsatz, wo Ermüdungsfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit die Lebensdauer eines Teils bestimmen.

Oberflächenveredelungsoptionen für legierten Stahl

Jede Veredelung wird auf Ihr CNC-bearbeitetes Teil aufgebracht und nach Verschleiß- und Korrosionsanforderungen ausgewählt – keine Einheitslösung.

Stahlveredelungen

Brünierung
Verzinkung oder Vernickelung
Nitrieren
Pulverbeschichtung
Wärmebehandlung

Benötigen Sie eine hier nicht aufgeführte Veredelung? Alle Oberflächenveredelungen ansehen

FAQs zur Bearbeitung von legiertem Stahl

Antworten auf die Fragen, die Konstrukteure vor der Festlegung einer legierten Stahlsorte stellen.

Lässt sich der legierte Stahl 4140 gut bearbeiten?

Ja, im geglühten oder normalisierten Zustand lässt sich 4140 mit Standard-Hartmetallwerkzeugen recht gut bearbeiten. Nach dem Härten und Anlassen auf höhere Härte steigen Schnittkräfte und Werkzeugverschleiß, daher müssen Vorschübe, Schnittgeschwindigkeiten und Werkzeugsorte an den Wärmebehandlungszustand angepasst werden.

Welcher Stahl lässt sich am schwierigsten bearbeiten?

Durchgehärtete Werkzeugstähle und hochlegierte Sorten mit hohem Chrom- oder Wolframanteil lassen sich in der Regel schwieriger zerspanen als Standardlegierungen wie 4140 oder 8620. Deshalb erfordern sie zähere Hartmetallsorten, niedrigere Schnittgeschwindigkeiten und häufigere Werkzeugwechsel.

Was sind die Nachteile von legiertem Stahl?

Legierter Stahl kostet mehr als einfacher Kohlenstoffstahl, ist schwerer als Aluminium, und viele Sorten benötigen eine Wärmebehandlung, um ihre volle Festigkeit zu erreichen, was einen zusätzlichen Prozessschritt bedeutet. Einige höher legierte Sorten lassen sich zudem ohne Vor- oder Nachwärmebehandlung schwerer schweißen.