被发现位于地球表面附近的铁矿石可以被加热并进行原始精炼（一个山洞人可以做到）变成铁。铁柔软而柔韧，能胜任很多事情，比戳戳眼还好，但求改进。借助最少的附加元素和更多的精炼工艺，“低碳钢”首次亮相。低碳钢是碳钢中最稀薄的形式。通常认为它是不可硬化的，并且相当柔韧；比铁更陌生，但仍然相当韧性。从那时起，您可以添加和减去元素（锰，铬，镍，钼等），然后加热，然后冷却，几乎可以对其进行调整，使其特别适合无限多种特定用途（碳，合金，不锈钢和工具钢）。您可以制造出锋利的钢材。切成薄片，切成小方块，甚至可以将某人的鞋子割成两半。您可以制造出非常坚硬但又很脆的钢，可以使表面坚硬但在芯部保持较软的钢，以及变得非常坚硬并经得起冲击，冲击和气刨的钢。今天对我们来说幸运的是，您想要的大多数任何类型的碳素钢或合金钢都已经有了配方和自从人们扔石头以来制定的全套说明。

对于我们行业中大多数在日常工作中会遇到钢材等级的人来说，我们通常可以将它们分为两个独立的阵营：将钢材制成商业化出售给公众和制造公司的零件，“生产钢”。而且，需要特殊性能的钢来固定制造这些零件的机器，即“维护钢”。在用钢制造东西时，用于模具的钢会受到很大的冲击。它可能不得不承受弯曲，折断或磨料磨损。可能会扭曲或腐蚀。

4140钢材几乎是用于更换零件的优质通用维修钢的“事实上的标准”。它被设计为具有高强度（有时称为超高强度），并具有显着的抗气刨，弯曲，疲劳，磨损以及在一定程度上甚至耐腐蚀的性能。可以在几个硬度范围内提供4140，以提供几个级别的强度。在大多数情况下，它被认为是可机加工和可焊接的。您可以小心锻造并弯曲它。

它被认为是“直通淬火钢”，但也可以进行表面淬火以保持球芯的延展性。尽管有时可能会在生产制造中使用它，但由于它已成为要制造的零件，因此通常在要求加工速度的情况下不使用它。使用4140，您将浪费一点加工时间来获得强度和韧性。

4140是一种很棒的基础化学，在钢铁厂很容易通过使用其他元素进行修改，以实现针对特定行业或工作的附加和/或特定属性。例如，如果您需要更深，更均匀的高硬度，则可以在4140钢材中添加镍。下一个等级是称为4340的合金。要提高在较高使用温度下的抗软化性，例如排气支架管道中，添加钒并稍微增加碳含量；有一个等级6150。想要更容易的焊接，锻造，或者可能是凿子边缘变硬而又柔软的芯子，降低碳含量，再加入一点钨，您就会得到4135号非回火钢。等等。需要制造具有高表面硬度的高强度轴，以提高耐磨性，但必须具有非常坚硬的芯，因此会增加碳含量。记住，50，潜在表面，火焰或感应硬度为60RC。

那么，什么时候使用4140钢材？

几乎在任何地方。它适用于一般维修合金铬，钼，锰钢。适用于许多其他特定用途钢种的出色平台化学性能。它在热处理中相当有弹性，可以在水，油或其他介质中淬火。它易于机械加工和焊接（标准的低氢工艺），可锻造且有局限性；可成型的。它适用于多种硬化方法，包括：炉，火焰，感应，渗碳和低温处理。基本钢种有所改进，但请记住，随着钢种性能的不断提高，它们变得越来越有气质。
（以上内容来源网络）