1018 Stahl, 4140 Stahl (Chromoly), Chemische Zusammensetzung, Mechanische Eigenschaften, Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit, Anwendungen

Vergleichen Sie die Festigkeit, Bearbeitbarkeit, Kosten und beste Verwendung von 1018- und 4140-Stahl mit unserem detaillierten Legierungswahlführer.

1018 Stahl: Was er ist und warum er wichtig ist

Wenn Ingenieure vergleichen 1018 vs 4140, 1018 ist die erste Wahl niedriglegierter “Arbeitspferd”-Weichstahl: günstig, leicht zu bearbeiten, leicht zu schweißen und vorhersehbar.

Chemische Zusammensetzung von AISI 1018

AISI 1018 Stahl ist ein einfacher, niedriglegierter Stahl mit sehr begrenzter Legierung.

Element	Typischer Bereich (Gewicht %)
Kohlenstoff (C)	0,15 – 0,20
Mangan (Mn)	0,60 – 0,90
Phosphor (P)	≤ 0,04
Schwefel (S)	≤ 0,05
Eisen (Fe)	Gleichgewicht

Wichtigster Punkt: Niedriglegiert = ausgezeichnete Duktilität, Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit, aber begrenzte Härtbarkeit im Vergleich zu 4140 Chromoly-Legierung.

Mechanische Eigenschaften von 1018 (Typisch, im Rohzustand/ kaltgezogen)

Werte variieren je nach Form und Zustand, aber typische Bereiche:

Eigenschaft	Typischer Wert
Zugfestigkeit	~ 440 – 500 MPa (64 – 73 ksi)
Streckgrenze	~ 370 – 415 MPa (54 – 60 ksi)
Dehnung	~ 15 – 25%
Härte	~ 120 – 170 HB
Elastizitätsmodul	~ 205 GPa (29.700 ksi)

Leistungsprofil:

Mäßige Festigkeit gegenüber Legierungsstählen
Hohe Duktilität und Gute Schlagzähigkeit
Stabil und vorhersehbar für Allgemeine Fertigung

Verformbarkeit, Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit

Verglichen mit 4140 vs 1018 Bearbeitbarkeit, 1018 ist in der Regel einfacher und nachsichtiger.

Bearbeitbarkeit (Basis B1112): ~ 70–80%
- Funktioniert gut mit Standardwerkzeugen
- Gut für Drehen, Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden
Schweißbarkeit:
- Ausgezeichnet mit GMAW/MIG, GTAW/TIG, SMAW
- In der Regel kein Vorheizen für typische Abschnitte erforderlich
- Kompatibel mit gängigen unlegierten Stahlfüllern (z.B. ER70S‑6)
Formen/Biegen:
- Lässt sich kalt leicht biegen
- Geringes Risiko von Rissbildung beim Formen oder Walzen

Häufige Formen und Lieferoptionen für 1018

Ich lager und beziehe 1018 unlegierter Stahl weltweit in Standard- und Sonderformaten:

Stangen: Rundstäbe, Quadrate, Flachstahl, Hexagon (warmgewalzt & kaltgezogen)
Platten & Bleche: warmgewalzt, entlackt & geölt, kaltgewalzt
Stahlprofile: Begrenzt; für reine Tragwerke verwenden wir oft andere Tragwerksqualitäten
Zustandsoptionen:
- Warmgewalzt
- Kalt fertiggestellt (bessere Oberfläche und engere Toleranzen)
- Abgezogen/drehgefräst und geschliffen für Wellen

Wir unterstützen:

Länge geschnitten
Säge- und Präzisionsschnitt
Mill-Zertifikate und vollständige Rückverfolgbarkeit auf Anfrage

Wenn 1018 Weichstahl die richtige Wahl ist

Wählen Sie 1018 über 4140 Legierungsstahl wenn:

Lasten sind niedrig bis mäßig und nicht fatigue-kritisch
Kosten und Verfügbarkeit sind wichtiger als maximale Festigkeit
Sie benötigen einfache Bearbeitung und Schweißen mit minimalem Aufwand
Teile werden Fallgehärtet statt durchgehärtet
Sie möchten Enge Maßkontrolle über kaltgezogenes Rundmaterial

Typisch Anwendungen für 1018 Stahl einschließlich:

Halterungen, Platten, Grundrahmen
Leichte Wellen, Stifte, Buchsen (nicht kritisch)
Schweißkonstruktionen und Tragwerkskomponenten
Bearbeitete Fittings, Abstandshalter, Vorrichtungen und Vorrichtungen

Wenn Sie unsicher sind, ob 1018 vs 4140 sicherer für Ihre Last und Ihren Betriebszyklus ist, beginne ich normalerweise mit Ihrem erforderliche Streckgrenze, Ermüdungslebensdauer und Budget und dimensioniere den Querschnitt von dort aus, bevor ich die Güte empfehle.

Was ist 4140 Stahl?

4140 Stahl (AISI 4140, “Chromoly”-Stahl) ist ein mittelkohlenstoffhaltiger Chrom-Molybdän-Legierungsstahl. Im Vergleich zu 1018 Weichstahl bietet 4140 viel höhere Festigkeit, Härtbarkeit und Ermüdungsbeständigkeit und ist dennoch maschinenbar und bei richtiger Handhabung vernünftig schweißbar.

Chemische Zusammensetzung & Legierungselemente in 4140

Typische Zusammensetzung (Gewicht %):

Element	4140 Bereich (ungefähr)	Was es tut
C	0,38 – 0,43%	Basiskraft, Härtbarkeit
Mn	0,75 – 1,00%	Festigkeit, Zähigkeit, Entschwefelung
Cr	0,80 – 1,10%	Verschleißfestigkeit, Härteprofil
Mo	0,15 – 0,25%	Höchsttemperaturfestigkeit, Zähigkeit
Si	0,15 – 0,35%	Festigkeit, Entschwefelung
P, S	≤ 0,035%	Niedrig gehalten für Zähigkeit

Diese Cr-Mo-Zusätze sind der große Unterschied zu 1018 und sind der Grund, warum wir 4140 als Chrom-Molybdän-Legierung (Chromoly) Stahl bezeichnen.

Mechanische Eigenschaften & Festigkeitsprofil von 4140

Eigenschaften variieren stark mit der Wärmebehandlung. Typische Bereiche:

Bedingung	Streckgrenze (MPa)	Zugfestigkeit (MPa)	Härte (HB)
Gleichmäßig	415 – 655	655 – 895	~ 187 – 217
Vergütet & Anlassen	655 – 1030+	850 – 1250+	~ 248 – 320

Wichtige Punkte:

Viel stärker als 1018 bei gleicher Größe
Kann aus gefertigt werden von zäh/ductil to sehr hohe Festigkeit mit richtigem Anlassen
Gut Festigkeit-Gewicht-Verhältnis für Wellen, Zahnräder und Hochbelastungsteile

Wenn Sie Wert darauf legen, wie die Festigkeit mit der Bearbeitungsgenauigkeit zusammenhängt, passt es gut zu enge Toleranzprozessen wie Frässtahlbearbeitung wo Präzision und Stabilität wirklich wichtig sind (siehe unseren Leitfaden zu Was ist Frässtahl und wie wird er bearbeitet).

Härtefähigkeit, Zähigkeit & Ermüdungsbeständigkeit

Warum 4140 eine “Anlaufstelle” Hochfestlegierung ist:

Ausgezeichnete Härtefähigkeit
- Durchhärtet in dickeren Abschnitten im Vergleich zu einfachem Kohlenstoffstahl
- Einheitliche Eigenschaften über den Querschnitt
Gute Zähigkeit
- Mit richtiger Anlasstherapie widersteht es Stoß- und Schlagbelastungen
- Geringeres Risiko für spröde Brüche im Vergleich zu einigen höherkohlenstoffhaltigen Legierungen
Starke Ermüdungsbeständigkeit
- Ideal für drehende Wellen, Achsen, Spindeln, Zahnräder
- Deutlich bessere Handhabung zyklischer Belastungen als 1018

Verfügbare Formen, Zustände & Behandlungen für 4140

Sie finden 4140 häufig in:

Formen
- Rundstahl, Sechskantstahl, Flachstahl, Platte
- Gussteile, vorbearbeitete Rohlinge, Rohre
Gängige Lieferzustände
- Gleichmäßig (weich, leichter zu bearbeiten, später wärmebehandeln)
- Normalisiert
- Geglüht & angespannt (QT) auf spezifische Härte (z.B. 28–32 HRC, 32–36 HRC)
Typische Behandlungen
- Abkühlen & Anlassen für Festigkeit
- Induktionshärtung an Oberflächen (z.B. Lagerzapfen)
- Nitrieren für Verschleiß- und Ermüdungsbeständigkeit

Wann 4140 Legierungsstahl die bessere Wahl ist

Wählen Sie 4140 vs 1018 wenn:

Das Bauteil erfährt hohe Belastungen, Drehmoment oder Stoß
(Wellen, Zahnräder, Kupplungen, Spindeln, Werkzeughalter)
Sie benötigen höhere Ermüdungslebensdauer und langfristige Haltbarkeit
Sie benötigen harte, verschleißfeste Oberflächen aber dennoch einen zähen Kern wünschen
Die Kosten eines Ausfalls sind hoch (Ausfallzeiten, Sicherheit, Garantie Risiko)
Sie möchten Sektiongröße/ Gewicht reduzieren ohne auf Stärke zu verzichten

Kurz gesagt:
Verwendung 1018 für niedrige Belastungen, allgemeine Fertigung.
Steigen Sie auf 4140 wenn Stärke, Härtefähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit entscheidend für Ihr Design oder die Betriebszeit Ihres Kunden sind.

1018 vs 4140: Vergleich nebeneinander

Beide Güten sind solide Wahlmöglichkeiten, aber sie lösen unterschiedliche Probleme. Hier ist die schnelle, praktische Übersicht.

Zugfestigkeit & Streckgrenze: 1018 vs 4140

Typische Werte bei Raumtemperatur (Rundstahl, ungefähre Angaben):

Eigenschaft	1018 (im Walzprozess)	4140 Gekrönt	4140 Q&T ~28–32 HRC	4140 Q&T ~38–42 HRC
Zugfestigkeit (MPa)	~440–480	~655–745	~930–1030	~1100–1250
Streckgrenze (MPa)	~320–350	~415–450	~760–860	~900–1050

Wenn Sie unter 300 MPa Arbeitsspannung, 1018 ist in der Regel ausreichend.
Für hohe Belastung, Stoß oder sicherheitskritische Teile, 4140 ist die sicherere Wahl.

Härte & Verschleißfestigkeit: 1018 vs 4140

Grade / Zustand	Typische Härte	Verschleißleistung
1018, gewalzt	~120–170 HB	Niedrig
1018, carburierte Schicht	Oberfläche bis zu ~58–62 HRC	Guter Oberflächenverschleiß, weicher Kern
4140, annealiert	~187–217 HB	Mittel
4140, Q&T 28–32 HRC	~275–300 HB	Hoch
4140, Q&T 38–42 HRC	~340–390 HB	Sehr hoch

Verwendung 1018 wo Verschleiß gering ist oder geplant wird billiges Oberflächenhärten nur.
Verwendung 4140 wo kontinuierlicher Verschleiß, Stoß und Ermüdung Materie.

Bearbeitbarkeit & Schweißbarkeit: 1018 vs 4140

Bearbeitbarkeit (im Vergleich zu frei schneidendem Stahl = 100):

Note	Bewertung der Bearbeitbarkeit	Notizen
1018	~70–78	Sehr leicht zu bearbeiten
4140 Gekrönt	~65	Mit korrektem Werkzeug OK
4140 Q&T	40–60 (sinkt, wenn HRC steigt)	Benötigt starre Einrichtung, scharfe Werkzeuge

Schweißbarkeit:

1018:
- Ausgezeichnete Schweißbarkeit mit MIG, TIG, Elektrodenschweißen.
- Kein Vorwärmen für die meisten Dicken.
4140:
- Vorlauf (typischerweise 150–300°C) und kontrolliertes Abkühlen erforderlich.
- Höheres Risiko von Rissen, benötigt low-hydrogen Prozess und geeignetes Füllmaterial.

Wenn Ihr Prozess schweißintensiv ist und die Fähigkeiten in der Werkstatt variieren, ist 1018 risikoärmer. Für Präzisionsbearbeitung 4140 funktioniert gut, wenn Sie Werkzeuge, Geschwindigkeiten und Kühlung kontrollieren—ähnlich wie bei präziser CNC-Bearbeitung harter Materialien wie in unserem Keramik-CNC-Bearbeitungsleitfaden.

Hitzebehandlungsreaktion & Härtefähigkeit: 1018 vs 4140

1018 Stahl (AISI 1018):
- Sehr niedriges Kohlenstoffgehalt (~0,18% C) = nicht durchhärtend.
- Nur nützliche Hitzebehandlung: Aufkohlen / Fallhärten + Abschrecken.
4140 Chromoly-Legierung (Chrom-Molybdän-Stahl 4140):
- Mittlerer Kohlenstoff (~0,40% C) + Cr + Mo = hohe Härtefähigkeit.
- Reagiert äußerst gut auf:
  - Normalisierung
  - Abschrecken und Anlassen (Q&T)
  - Induktionshärtung
- Kann eine breite Palette von Festigkeits- und Härteprofilen erreichen.

Wenn Sie benötigen durchgehärtete Wellen, Zahnräder oder Schrauben, gewinnt 4140 jedes Mal.

Kosten, Verfügbarkeit & Beschaffung

Faktor	1018 Stahl	4140 Stahl
Rohstoffkosten	Niedriger	Höher (Legierungszusätze)
Verfügbarkeit	Sehr häufig	Sehr häufig bei Stangen, weniger bei Formen
Mindestbestellmenge	Niedriger	Manchmal höher bei besonderen Zuständen

1018 ist normalerweise die niedrigste Kosten Option für unlegierten Stahl gegenüber Legierungsstahl.
4140 kostet mehr, aber ein 4140-Teil kann ein größeres oder schwereres 1018-Design ersetzen, was die Gesamtsystemkosten senken kann.

Korrosionsbeständigkeit & Oberflächenbehandlung

Beide sind reine / niedriglegierte Stähle mit schlechte Korrosionsbeständigkeit:

Keiner ist “rostfrei”; beide werden Rost ohne Schutz.
Typische Schutzmethoden:
- Lackierung oder Pulverbeschichtung
- Zinkbeschichtung, Phosphatierung, schwarzer Oxid
- Öl / Fett für interne oder temporäre Schutzmaßnahmen

Für Teile, die harschen Umgebungen standhalten müssen, planen Oberflächenbehandlung unabhängig von 1018 vs 4140.

Gewicht, Toleranz & Dimensionsstabilität

Dichte ist nahezu identisch:

Eigenschaft	1018	4140
Dichte (g/cm³)	~7.87	~7.85

Gewichtsunterschied ist vernachlässigbar auf Teilebene.

Hauptunterschiede:

1018:
- Dehnbarer, nachgiebiger beim Umformen.
- Weniger Verzerrung während Schweißen.
4140:
- Anfälliger für Bewegung während schwerer Bearbeitung und Härtung.
- Benötigt Spannungsarmung, um enge Toleranzen bei langen Wellen oder dicken Abschnitten zu gewährleisten.

Für enge Toleranz, wärmebehandelte Teile, es ist entscheidend, eine ordnungsgemäße Wärmebehandlungssteuerung mit zuverlässiger Materialprüfung und Rückverfolgbarkeit zu kombinieren—genau die Art von Unterstützung, die wir mit unseren Projekten bündeln, im Einklang mit den besten Praktiken, die in unseren umfassenden Materialtestleitfaden.

Kurz gesagt:

1018 = leicht zu maschinen, leicht zu schweißen, billig, für niedrig–mittel Belastung.
4140 = stark, hart, ermüdungsresistent, benötigt jedoch mehr Prozesskontrolle.

Anwendungen: Wo 1018 glänzt vs Wo 4140 überzeugt (1018 vs 4140 / 1018 und 4140)

Beste Anwendungen für 1018 Baustahl in der allgemeinen Fertigung

AISI 1018 Baustahl ist meine Wahl, wenn Sie benötigen einfache Bearbeitung, einfache Schweißbarkeit und niedrige Kosten:

Befestigungen, Rahmen, Grundplatten und Vorrichtungen
Spannvorrichtungen, einfache Werkstückblöcke, Ausrichtplatten
Stifte, Buchsen, Abstandshalter, Hülsen mit niedrigen bis moderaten Belastungen
Schweißkonstruktionen, Stützstrukturen, leichte Maschinenteile
Wellen und Kupplungen, bei denen die Belastungsanforderungen moderat sind und ein Versagen nicht kritisch ist

Wenn Ihre Hauptziele sind gute Maßgenauigkeit, saubere Bearbeitung und zuverlässiges Schweißen, ist 1018 in der Regel die klügste und günstigste Wahl.

Beste Anwendungen für 4140 Legierungsstahl in Hochbelastungsteilen

4140 Chromoly-Legierungsstahl (Chrom-Molybdän-Stahl) kommt zum Einsatz, wenn Festigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Zähigkeit sind wichtig:

Hochbelastete Wellen, Achsen, Spindeln und Antriebskomponenten
Zahnräder, Kettenräder, Kupplungen und Hochdrehmoment-Übertragungsteile
Schwere Spannkomponenten, Pressenteile und hochfeste Befestigungselemente
Verschleißteile, die vom Härten durch Abschrecken oder Induktionshärten profitieren

Überall, wo ein Ausfall teuer oder gefährlich wäre, ist 4140 in der Regel besser geeignet als 1018.

Automobil und Transport: Anwendungsfälle von 1018 vs. 4140

Im Automobil- und Transportbereich sieht man oft beide Stähle auf derselben Plattform:

1018: Halterungen, Laschen, Leichtmontagen, nicht kritische Schweißkonstruktionen, Innere Strukturen, Niedrigbelastungs-Verbindungen
4140: Lenkrad- und Fahrwerksverbindungen, Antriebswellen, Yokes, Getriebeteile, Naben, Hochbelastungspins, Performance-Teile

Wenn das Teil Bewegung, Drehmoment oder Stoßbelastung, überträgt, gewinnt in der Regel 4140. Wenn es nur Form und Steifigkeit, erfordert, hält 1018 die Kosten niedrig.

Industriemaschinen, Werkzeuge und Ölbohrungen: Anwendungen mit Priorität für 4140

Industrielle und Ölbohrnutzer setzen stark auf 4140 wegen seiner Festigkeit und Ermüdungslebensdauer:

Hydraulikzylinderstangen, Zugstangen, Pressenstempel
Werkzeughalter, Spannfutter und Spindelkomponenten (oft auf einer vertikalen Bearbeitungszentrums)
Bohrgestänge, Subs, Rotationskomponenten und Bohrlochwerkzeuge
Schwere Maschinenauswellen, Kupplungen, Zahnradrohlinge und Flansche

Wenn Ihre Maschine lange Stunden unter zyklischer Belastung läuft, ist 4140 vergütet und gehärtet in der Regel der Ausgangspunkt.

Strukturelle, Halterungen und Teile mit geringer Belastung: 1018‑erste Anwendungen

Für allgemeine Tragwerksarbeiten und leichte Bauteile, ich bevorzuge standardmäßig 1018:

Schweißrahmen, Gestelle, Tische und Schutzvorrichtungen
Halterungen, Montageplatten, Scharnierplatten und Laschen
Leichte Stützstrukturen, Gehäuse, Abdeckungen und nicht-pressurisierte Verteiler

Es schweißt sauber, verformt sich weniger als höherlegierte Stähle und hält die Materialkosten unter Kontrolle.

Hybride Strategien: Mischung aus 1018 und 4140 im selben System

Ein praktischer, kostenorientierter Ansatz ist es, 1018 und 4140 in einer Baugruppe zu mischen:

Verwendung 4140 für hochbelastete Komponenten (Wellen, Zahnräder, Tragstifte, Verschleißstellen)
Verwendung 1018 für Unterstützung, Ausrichtung und Montage (Rahmen, Halterungen, Platten, nicht-kritische Abstandshalter)

Auf diese Weise zahlen Sie nur dort für 4140, wo seine Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Ermüdungsleistung wirklich wichtig sind, während 1018 die Projektbudgets und Lieferzeiten im Griff hält.

Fertigungsleitfaden für 1018 vs. 4140

Bearbeitung 1018: Geschwindigkeiten, Vorschub, Werkzeug

AISI 1018 Weichstahl ist sehr verzeihend beim Bearbeiten. Es schneidet sauber, hält Maße gut und ist ideal für CNC-Prototypen und allgemeine Produktion.

Grundlegende Tipps für die Bearbeitung von 1018:

Werkzeuge:
- HSS funktioniert für Kleinserien; Hartmetall für höhere Geschwindigkeiten und lange Laufzeiten.
- Verwenden Sie scharfe, positiv angestellte Werkzeuge, um Aufbauschneiden zu vermeiden.
Schnittgeschwindigkeiten (grobe Richtlinie):
- HSS: 25–35 m/min (80–120 SFM)
- Hartmetall: 120–180 m/min (400–600 SFM)
Vorschub & Schnitttiefe:
- Grobfräsen: 0,15–0,35 mm/U Vorschub, 2–4 mm Schnittiefe
- Feinfräsen: 0,05–0,15 mm/U, 0,5–1,5 mm Schnitttiefe
Kühlmittel:
- Verwenden Sie Flutkühlung für eine bessere Werkzeuglebensdauer und Oberflächenqualität.
- Trockenbearbeitung ist möglich, aber achten Sie auf Hitze und Aufbauschneiden.

Bei Hoch-Toleranz-CNC-Projekten bearbeite ich normalerweise 1018 auf den gleichen Hochgeschwindigkeitslinien, die wir für Präzisions-CNC-Fertigungsdienstleistungen in der Luft- und Raumfahrt verwenden, nur mit aggressiveren Vorschüben.

Bearbeitung von 4140: Vergütet vs. Anlassen & Härten

4140 Chromoly-Legierung (Chrom-Molybdän-Stahl 4140) bearbeitet sich je nach Zustand sehr unterschiedlich.

4140 vergütet (~HB 197):

Leichter zu bearbeiten als gehärtet, aber immer noch zäher als 1018.
Schnittgeschwindigkeiten:
- HSS: 15–25 m/min (50–80 SFM)
- Hartmetall: 90–150 m/min (300–500 SFM)
Verwenden Sie starre Vorrichtungen, scharfen Hartmetall und ständigen Kühlmittelzufuhr.

4140 gehärtet & angelassen (QT, HB 248–302+):

Viel härter, höherer Werkzeugverschleiß, erfordert mehr Kontrolle.
Schnittgeschwindigkeiten (Hartmetall): 60–110 m/min (200–360 SFM)
Verwendung:
- Starke, negativ‑rake Hartmetall-Einsätze
- Kleiner DOC und moderate Vorschübe
- Viel Kühlmittel oder Hochdruck-Kühlmittel durch das Werkzeug
Vermeiden Sie Vibrationen: Maximieren Sie die Steifigkeit, minimieren Sie den Werkzeugüberhang.

Wenn Sie neu in der Bearbeitung von 4140 QT sind, beginnen Sie konservativ mit der Geschwindigkeit und passen Sie sie für die Werkzeuglebensdauer und Oberflächenqualität an.

Schweißen 1018: Prozesse und Füllmaterialien

Schweißen 1018 ist unkompliziert und sehr nachgiebig.

Beste Prozesse:

MIG (GMAW): Schnell, einfach, ideal für Strukturen und Halterungen.
TIG (GTAW): Für sauberere, kosmetische oder präzise Schweißnähte.
Stabelektroden (SMAW): Gut für Außeneinsätze und dickere Abschnitte.

Füllmaterialien:

MIG: ER70S‑6 Massivdraht
TIG: ER70S‑2 / ER70S‑6 Stab
Stabelektroden: E6010/E6011 für die Wurzel, E7018 für den Strukturbereich

Kein Vorwärmen bei typischen Dicken erforderlich. Einfach beachten:

Reinigen des Grundmetalls (Entfernen von Walzspan, Öl, Rost)
Angemessene Zwischenwärmtemperaturen, um Verformungen zu vermeiden.

Schweißen 4140: Vorwärmen, Nachwärmen, Risskontrolle

4140 Legierungsstahl ist nicht wie Material 1018. Er ist härtbar und neigt zu Rissen, wenn man ihn wie milden Stahl behandelt.

Schlüsselregeln:

Vorwärmen:
- Typisch: 150–315°C (300–600°F) abhängig von Dicke und Einschränkung.
- Dicker und höherfest (QT) benötigt höhere Vorwärmtemperaturen.
Zwischenpass-Temperatur:
- Halten zwischen 200–315°C (400–600°F) um die Abkühlrate zu steuern.
Nachschweißwärme:
- Langsam in Isolierung oder Ofen abkühlen.
- Bei kritischen Teilen, Spannungsarmglühen bei 550–650°C (1020–1200°F).

Füllmetalle:

Für Struktur/Reparatur: niedrighydrogenhaltige Füllstoffe wie E8018‑B2, ER80S‑D2, oder 4130/4140‑Typstangen.
Immer niedrige Wasserstoffpraxis verwenden (trockene Stangen, saubere Fuge).

Wenn Sie die Vorwärm‑/Nachwärm‑Kontrolle nicht steuern können, redesignen Sie das Bauteil oder wechseln Sie den geschweißten Bereich nach Möglichkeit zu 1018.

Wärmebehandlung von 4140: Grundlagen des Abschreckens & Anlasens

4140 ist ein klassisches hitzebeständiges Legierungseisen. Sie verwenden Abschrecken und Anlassen, um Festigkeit gegen Zähigkeit abzustimmen.

Typischer Q&T-Arbeitsablauf:

Normalisieren (optional): 870–925°C, Luftkühlung zur Verfeinerung des Gefüges.
Austenitisieren: ~830–870°C.
Abschrecken: Ölabkühlung (üblich). Für kleine Abschnitte können mit Vorsicht Polymer- oder Wasserabkühlung verwendet werden.
Anlassen:
- 200–300°C: sehr hohe Härte, geringere Zähigkeit.
- 400–600°C: ausgewogene Festigkeit/Zähigkeit, üblich für Wellen und Zahnräder.
- 600–675°C: geringere Festigkeit, hohe Zähigkeit.

Passen Sie Härte‑/Festigkeitsniveau immer an die tatsächlichen Belastungen an; Überhärten von 4140 ist eine häufige Falle bei Ermüdungsversagen.

Case Hardening 1018: Carburierungsoptionen

1018 hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt, daher ist Durchhärtung schwach – aber es eignet sich hervorragend für Einsatzhärten.

Carburierungsoptionen:

Gas- oder Gascarburieren:
- 900–950°C (1650–1750°F), kohlenstoffreiche Atmosphäre.
- Gehäuse-Tiefe normalerweise 0,5–1,5 mm, abhängig von der Zeit.
- Gefolgt von Ölabschreckung + Anlassen für eine harte Schale mit einem zähen Kern.
Carbonitriding (für kleinere Teile):
- Fügt Stickstoff + Kohlenstoff hinzu; nützlich für verschleißfeste kleine Komponenten.

Verwenden Sie gehärteten 1018 für Stifte, Buchsen, Gänge mit geringer Belastung und Verschleißflächen, die eine harte Haut benötigen, aber keine vollständige Querschnittsstärke.

Formen, Biegen und Schneiden: 1018 vs. 4140

Formen & Biegen:

1018:
- Ausgezeichnete Formbarkeit.
- Kaltbiegen, Walzen und Formen sind mit minimalen Rissen einfach.
- Ideal für Halterungen, Rahmen und geformte Abschnitte.
4140:
- Gleichmäßig geglüht: formbar, aber erfordert höhere Kraft als 1018.
- QT: begrenztes Kaltformen; Rissrisiko. Heißformen ist sicherer.

Schneiden:

1018:
- Sägen, Laser, Plasma und Wasserstrahlschneiden erfolgen sauber.
- CO₂-Laser funktionieren gut für Standardplatten und -bleche.
- Ideal für kundenspezifische Blechteile und Autoblech-Reparaturteile.
4140:
- Härter für Messer; verwenden Sie hochwertige Bandsägeblätter und langsamere Geschwindigkeit.
- Für QT 4140 wird Wasserstrahl- oder Hochleistungslaser bevorzugt, um die HAZ-Härte zu reduzieren.

In der Praxis bevorzuge ich 1018 für geformte und geschweißte Strukturen und setze auf 4140, wenn Bearbeitung, Wärmebehandlung und langfristige Ermüdungsleistung am wichtigsten sind.

1018 vs. 4140: Vor- und Nachteile für Projekte in der realen Welt

Vergleich der Vor- und Nachteile von 1018 vs. 4140 Stahl

Wenn ich zwischen AISI 1018 Stahl und 4140 Chromoly-Legierung, wähle ich immer basierend auf den tatsächlichen Anforderungen des Teils – nicht auf dem, was auf dem Papier “am stärksten” aussieht.

Vorteile und Nachteile von 1018 Stahl

Vorteile von 1018 Baustahl

Ausgezeichnete Bearbeitbarkeit – sehr verzeihend, hoch 1018 Bearbeitbarkeitsbewertung, ideal für lange Produktionsläufe.
Einfache Schweißbarkeit – minimaler Vorwärmprozess, kompatibel mit gängigen Fülldrähten, einfach für Fertigungsbetriebe.
Gut zum Formen – Biegen, Kaltumformung und Stanzen sind alle einfacher als bei 4140.
Niedrige Kosten & weit verbreitet – ein bevorzugter Strukturstahl 1018 für Halterungen, Platten und allgemeine Fertigung.
Stabil und vorhersehbar – Niedriger Kohlenstoffgehalt bedeutet geringeres Risiko von Rissen und Restspannungen.

Nachteile von 1018 Stahl

Geringe Festigkeit und Härte – niedriger Streckgrenze und Zugfestigkeit von Stahl 1018 im Vergleich zu 4140.
Begrenzte Härtungsreaktion – Sie können Fallhärten von 1018, durchführen, aber nicht durchhärten wie 4140.
Schlechte Verschleißfestigkeit – nicht ideal für Gleit-, Dreh- oder Stoßbelastete Verschleißflächen.
Geringere Ermüdungsfestigkeit – nicht geeignet für hochzyklische oder stoßbelastete Teile ohne Überdimensionierung.

Verwenden Sie 1018, wenn Ihr Teil einfach, leicht belastet ist oder wenn Kosten und Fertigungsfreundlichkeit wichtiger sind als maximale Festigkeit.

Vorteile und Nachteile von 4140 Stahl

Vorteile von 4140 Legierungsstahl

Hohe Festigkeit – deutlich höhere mechanische Eigenschaften von 4140 Stahl (Zug- und Streckgrenze) im Vergleich zu 1018.
Große Härtefähigkeit – reagiert sehr gut auf gehärtete und vergütete 4140-Stange und Induktionshärtung.
Hohe Verschleißfestigkeit – insbesondere bei 4140 normalisiert vs. gehärtet und vergütet Bedingungen.
Gute Ermüdungsfestigkeit – ideal für Legierungstahl für Zahnräder und Wellen, Spindeln, Achsen und Werkzeuge.
Bessere Zähigkeit bei richtiger Behandlung – stark, aber nicht spröde, wenn richtig wärmebehandelt.

Nachteile von 4140-Stahl

Schwieriger zu bearbeiten – insbesondere bei höherer Härte; erfordert gutes Werkzeug und Schneidstrategie.
Aufwändiger beim Schweißen – erfordert Vorwärmen, kontrolliertes Abkühlen und oft Nachwärmebehandlung.
Höherer Materialkosten – teurer als 1018, plus zusätzliche Kosten für Wärmebehandlung.
Weniger nachsichtig – Fehler beim Zerspanen, Schweißen oder Wärmebehandlung können zu Rissen oder Verformungen führen.

Verwenden Sie 4140, wenn Ihr Teil echten Belastungen, Drehmoment, Stoß oder langfristiger Ermüdung ausgesetzt ist – zum Beispiel im Automobilbau, in der Ölindustrie und bei schweren Maschinen.

Über‑Ingenieurwesen 4140 vs Unter‑Ingenieurwesen 1018

Das ist die Falle, die ich am häufigsten sehe:

Über‑Ingenieurwesen mit 4140
- Verwendung von 4140, wo 1018 unlegierter Stahl es auch mit.
- gut funktionieren würde, verschwendet Geld für Material und Wärmebehandlung.
Teile können schwerer zu bearbeiten und zu schweißen sein, was die Durchlaufzeit erhöht und das Risiko von Ausschuss steigert.
- Unter‑Ingenieurwesen mit 1018 Verwendung von 1018, wo Sie wirklich 4140 Ermüdungsfestigkeit
  - oder höhere Festigkeit benötigen, kann verursachen:
  - Vorzeitigen Verschleiß
  - Biegen oder dauerhafte Verformung

Risse oder Ermüdungsversagen im Betrieb Der kluge Schritt ist, die Legierung an, die tatsächliche Belastung, die Lebenserwartung und die Sicherheitsanforderungen anzupassen , ähnlich wie Sie bei der Wahl zwischen Metallen in einem.

Wie Belastung, Ermüdung und Budget die Wahl beeinflussen

Wenn ich zwischen 1018 vs 4140, wähle ich anhand von vier Dingen:

Statische Belastung
- Niedrige bis mäßige Belastung, viel Sicherheitsmarge → 1018 Stahl ist in der Regel ausreichend.
- Hohe Belastung, Drehmoment oder Biegespannung → tendiere zu 4140 Chromoly-Legierung.
Ermüdung und Stoß
- Seltene oder niedrige Zyklusbelastung → 1018 kann funktionieren.
- Kontinuierliche zyklische Belastung, Aufprall oder Vibration → 4140 ist sicherer.
Verschleißbedingungen
- Kaum bis kein Verschleiß, oder Opferteile → 1018 ist in Ordnung.
- Gleitkontakt, Zahnradverzahnung oder rotierende Wellen → 4140 Verschleißfestigkeit gewinnt.
Budget und Prozessfähigkeit
- Enge Kostenziele, grundlegende Werkstattausrüstung, einfache Schweißnähte → 1018.
- Höheres Budget, Zugang zu Wärmebehandlung und besserer Bearbeitung → 4140.

Schnelle Entscheidungscheckliste: 1018 oder 4140?

Verwenden Sie dies als schnellen Filter bei der Entscheidungsfindung 1018 vs 4140 (1018 und 4140):

Wählen Sie 1018, wenn:

Das Teil ist hauptsächlich strukturell, Halterung, Befestigung oder gering belastet.
Sie benötigen einfache Bearbeitung und Schweißen.
Sie arbeiten mit einem strengen Budget und hohem Volumen.
Wenig oder keine Wärmebehandlung ist geplant.

Wählen Sie 4140, wenn:

Das Teil ist ein Welle, Zahnrad, Spindel, Achse, Kupplung oder Hochbelastungspin.
Sie benötigen hohe Zugfestigkeit und Streckgrenze, mit guter Ermüdungslebensdauer.
Sie benötigen wärmebehandelbarer 4140 Stahl für Härte und Verschleißfestigkeit.
Sicherheit, lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit sind wichtiger als die niedrigsten Kosten.

Wenn Sie zwischen den beiden wählen, beginne ich normalerweise mit 1018 für risikoarme Teile und steige auf 4140 um, sobald das Design in den kritischen, rotierenden oder hochbelasteten Bereich übergeht.

Häufig gestellte Fragen zu 1018 vs 4140 (1018 und 4140)

Vergleichsleitfaden für 1018 vs. 4140 Stahl

Ist 4140 in typischen Anwendungen stärker als 1018?

Ja. In den meisten realen Teilen ist 4140 Chromoly-Legierung deutlich stärker als AISI 1018 Weichstahl.

1018 (im Zustand als gewalzt): Zugfestigkeit ~440–480 MPa, Streckgrenze ~250–320 MPa
4140 (vergütet & gehärtet): Zugfestigkeit 850–1100+ MPa, Streckgrenze 700–900+ MPa

Wenn Sie hohe Belastungen, Stöße oder Ermüdung sehen, ist 4140 in der Regel die sicherere Wahl.

Kann 1018 wie 4140 wärmebehandelt werden?

Nein. 1018 ist ein niedriglegierter Weichstahl, daher wird es nicht durchgehärtet wie 4140.

1018: kann oberflächengehärtet / karbonisiert für eine harte Schicht und weiches Kern
4140: kann durchgehärtete durch Abschrecken & Anlassen auf einen weiten Härtebereich gehärtet werden

Verwenden Sie 1018, wenn Sie eine leicht formbare Basis mit optionaler Oberflächenhärtung wünschen, und 4140, wenn Sie echtes

Warum 1018 vs. 4140 Stahl von einem spezialisierten Anbieter kaufen (1018 und 4140)

Vorteile für Stahllieferanten von 1018 vs. 4140

Wenn Sie zwischen 1018 vs 4140 für echte Projekte wählen, ist es fast genauso wichtig, von wem Sie kaufen, wie die Güte selbst. Ich betrachte 1018 Weichstahl und 4140 Chromoly-Legierung als Kernprodukte mit hohem Wert, keine Commodity-Artikel.

Qualität, Zertifizierungen & Werkstoffnachverfolgbarkeit

Für beide AISI 1018 Stahl und 4140 Legierungsstahl, sichere ich:

Vollmühlenzertifikate (MTCs) mit Hitzennummern und chemischer Zusammensetzung
Mechanische Eigenschaftsberichte (Zugfestigkeit, Streckgrenze, Härte)
Klar Rückverfolgbarkeit vom Werk → Lager → Ihre Bestellung
Material, das erfüllt ASTM-, AISI-, SAE- und EN-Spezifikationen wo erforderlich

Das bedeutet, wenn Sie vergleichen 1018 vs 4140 mechanische Eigenschaften, arbeiten Sie mit zertifizierten Daten, nicht mit Vermutungen.

Lagerbestand, Schneid- & Wärmebehandlungsdienste

Ich halte eine große Auswahl bereit:

1018 und 4140 in Rundstahl, Flachstahl, Platte, Block, Rohr
Standard- und enge Toleranzen Größen für CNC- und Bearbeitungsbetriebe

Darüber hinaus können wir:

Auf Maß geschnitten für schnelle Produktion
Lieferung von 4140 vergütet, normalisiert oder gehärtet und angelassen (QT)
Anordnen Härtung (Härten & Anlassen, Spannungsarmglühen oder Einsatzhärten bei 1018), damit die Teile direkt in die Bearbeitung gehen

Wenn Sie einen engen Fertigungsworkflow haben, profitieren Sie wahrscheinlich von unserer Erfahrung mit CNC-Präzisionstechnik und Toleranzkontrolle, ähnlich wie in diesem praktischen Leitfaden für CNC-Präzisionstechnik mit Prozessen und Anwendungen.

Technischer Support von Metallurgen & Ingenieuren

Die Wahl zwischen 1018 vs 4140 geht nicht nur um Festigkeitsdiagramme. Mein Team kann Ihnen helfen:

Die richtige Sorte basierend auf Last, Ermüdung und Budget auszuwählen
Entscheiden zwischen 4140 normalisiert vs. gehärtet und vergütet
Abstimmen Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit und Wärmebehandlung auf Ihren Prozess
Vermeiden Sie Überengineering mit 4140 oder Unterdimensionierung mit 1018

Sie erhalten echtes Feedback von Menschen, die in der Welt von Legierungstahl für Zahnräder und Wellen, Befestigungen, Rahmen und hochstressige Teile.

Wie man Angebote, Muster & Datenblätter anfordert

Um schnell voranzukommen bei 1018 vs 4140:

Senden Sie Ihre Materialliste (Qualität, Größe, Menge, Zustand: warmgewalzt, geglüht, QT).
Sagen Sie uns Ihre Endverwendung (z.B. Welle, Zahnrad, Halterung, Werkzeug), damit wir die Qualität überprüfen können.
Fordern Sie an:
- Preisangebot + Lieferzeit
- Werkszertifikate und Datenblätter für 1018 und/oder 4140
- Kleine Muster oder kurze Stangen, wenn Sie zuerst Bearbeitung oder Schweißen testen möchten

Sobald wir Ihre Spezifikation und Ihren Zeitplan kennen, können wir die richtige 1018 oder 4140 mit den passenden Behandlungen abstimmen, damit es nahtlos in Ihren Prozess integriert wird.

Note	Typ	Typischer Anwendungsfall
1018	Niedrigkohlenstoff / Weichstahl	Halterungen, Vorrichtungen, Wellen, Schweißkonstruktionen
1045	Mittlerer Kohlenstoff	Stärkere Stifte, Achsen, Grundwellen
4140	Legierter Stahl (Cr‑Mo)	Hochbelastete Wellen, Zahnräder, Werkzeuge

Note	Hauptvorteil	Typisches Teil
4140	Gute Mischung aus Festigkeit + Zähigkeit	Getriebewellen, Kupplungen
4340	Höhere Zähigkeit, tiefere Härtebehandlung	Schwerlastgänge, Achsen
4130	Leichter zu schweißen, etwas geringere Festigkeit	Überrollbügel, Rahmen

Grade / Zustand	Streckgrenze (MPa)	Zugfestigkeit (MPa)
1018 (kaltgezogen)	~370–420	~440–480
1045 (normalisiert)	~380–415	~570–625
4140 (QT, ~30–32 HRC)	~655–860	~850–1030
4140 (QT, ~38–42 HRC)	~950–1100+	~1100–1300+