在地表附近发现的铁矿石可以加热和原始提炼（穴居人可以做到）变成铁。铁质柔软而柔韧，适用于很多东西，比戳眼要好，但仍需改进。以最少的附加元素和更加精炼的“低碳钢”首次亮相。低碳钢是碳钢中最精益的形式。它通常被认为是不可硬化的，而且相当柔韧；比铁更奇怪，但仍然相当有延展性。从那时起，您可以添加和减去元素（锰、铬、镍、钼等），加热然后冷却，您几乎可以对其进行调整，使其特别适合各种特定用途（碳、合金、不锈钢和工具钢）。你可以制造锋利的钢；切片和切丁，甚至可以将某人的鞋子切成两半。您可以制造非常坚硬但也非常脆的钢，制造表面非常坚硬但核心保持较软的钢，以及变得非常坚固且能够承受冲击、震动和凿孔的钢。对今天的我们来说幸运的是，大多数您想要的任何类型的碳钢或合金钢都已经有了配方和全套说明，自从人们投掷石块以来，这些说明已经制定出来。

对于我们行业中的大多数人来说，他们在日常生活中会遇到钢材等级，我们通常可以将它们分为两个不同的阵营：制成零件的钢材，用于向公众和制造公司进行商业销售，“生产钢”。而且，需要特殊性能来固定制造这些零件的机器的钢，“维护钢”。当用钢制造东西时，用于工具的钢需要相当大的打击。它可能必须经得起弯曲、断裂或磨损。它可能会受到扭曲或腐蚀。

4140钢材 几乎是用于更换零件的良好的全方位通用维护钢的“事实标准”。它被设计为具有高强度（有时称为超高强度），以及显着的抗刨削、弯曲、疲劳、磨损，甚至在一定程度上耐腐蚀。4140 可提供多种硬度范围，以提供多种强度等级。在大多数情况下，它被认为是相当可加工和可焊接的。你可以锻造它并小心地弯曲它。

它被认为是一种“全硬化钢”，但它也会接受表面硬化以保持韧性核心。虽然它有时可能用于生产制造，但作为制造零件的钢，它通常不用于要求加工速度的场合。使用 4140，您将放弃一点加工时间来获得强度和韧性。

4140钢材是一种很好的基础化学物质，可以在钢厂通过使用其他元素轻松进行改性，以实现特定行业或工作的额外和/或特定属性。例如，如果您需要更深更均匀的高硬度，您可以在 4140 中添加镍。随后的等级将是一种名为 4340 的合金。想要在更高的使用温度下增加抗软化能力，如排气支架管道，添加钒并稍微增加碳；有一个等级，6150。想要更容易焊接，锻造，也许一个硬化的凿子边缘但软芯，降低碳一点，添加一点钨，你有 4135 非回火钢。等等。需要制作表面硬度高的高强度杆身以提高耐磨性，但核心非常坚韧，稍微增加碳含量。记住，50、势面、火焰或感应硬度60RC。

那么，什么时候用4140合金钢呢？

几乎任何地方。它是一种很好的通用维护合金铬、钼、锰钢。适用于许多其他应用特定钢种的绝佳平台化学。它在热处理中具有相当的弹性，可以在水、油或其他介质中淬火。它易于加工和焊接（标准低氢工艺），可锻造，并且有局限性；可成型。它适用于许多不同的硬化方法，包括；炉、火焰、感应、渗碳和深冷处理。基本等级有所改进，但请记住，随着钢种的性能越来越高，它们变得越来越喜怒无常。
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