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S7-Werkzeugstahl vs. 4140: Vergleich und Verwendung
- John
S7-Werkzeugstahl, bekannt für seine Härte und Verschleißfestigkeit, ist eine Legierung mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt, ideal für Anwendungen, die eine scharfe Kante erfordern, wie Schneidwerkzeuge und Matrizen. Im Gegensatz dazu eignet sich 4140-legierter Stahl, eine Chrom-Molybdän-Legierung, hervorragend für Anwendungen, bei denen ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Zähigkeit und Schweißbarkeit erforderlich ist, wie Zahnräder und Strukturkomponenten.
Wir von der SteelPro Group sind ein globaler Lieferant, der sich verpflichtet hat, Ihnen genau die Materialien zu liefern, die Sie benötigen, darunter S7-Werkzeugstahl und 4140-Stahl, zusammen mit kompetenter Beratung und zuverlässiger Lieferung.
Wichtige Unterschiede zwischen S7-Werkzeugstahl und 4140
In dieser Tabelle werden die wichtigsten Unterschiede zwischen S7-Werkzeugstahl und 4140-legiertem Stahl hervorgehoben. So können Sie basierend auf Ihren spezifischen Leistungsanforderungen das richtige Material auswählen.
| Eigentum | S7 Werkzeugstahl | 4140 Legierter Stahl |
| Härte (Max HRC) | Bis zu 58 HRC nach dem Anlassen | Bis zu 50 HRC nach dem Anlassen |
| Zähigkeit | Sehr hoch, auch bei hoher Härte | Hoch, für Strukturteile geeignet |
| Schlagzähigkeit | Hervorragend geeignet für Anwendungen mit hoher Stoßbelastung | Gut für Anwendungen mit mäßigen Stoßbelastungen |
| Abnutzungswiderstand | Mäßig, besser als 4140 | Mäßig, für den allgemeinen Gebrauch geeignet |
| Bearbeitbarkeit | Mittelmäßig, schwierig, wenn gehärtet | Gut, leichter im geglühten Zustand |
| Wärmebehandlung | Lufthärtend, minimaler Verzug | Ölabschreckung, moderate Verformung |
| Anwendungen | Stempel, Matrizen und Hochleistungswerkzeuge | Wellen, Zahnräder und Maschinenteile |
| Kosten | Höher aufgrund des Legierungsgehalts | Niedriger, weithin verfügbar |
Wer schnell eine Antwort auf die Frage sucht, welches Material er wählen soll, dem empfiehlt die SteelPro Group:
- Wählen S7 Werkzeugstahl für Anwendungen mit hohe Schlagfestigkeit und Zähigkeit, insbesondere im Werkzeugbau.
- Wählen 4140 legierter Stahl für allgemeine strukturelle und mechanische Anwendungen wo Festigkeit, Zähigkeit und Bearbeitbarkeit zu geringeren Kosten erforderlich sind.
S7 vs. 4140 Chemische Zusammensetzung
S7 Werkzeugstahl enthält höhere Konzentrationen von Silizium und Chrom im Vergleich zu 4140 legierter Stahl, die ihre Stoßfestigkeit und Verschleißfestigkeit, wodurch es ideal für schlagfeste Werkzeuge ist. Der erhöhte Siliziumanteil verbessert auch Härtebeständigkeit bei erhöhten Temperaturen.
Auf der anderen Seite, 4140 verfügt über eine ausgewogene Mischung aus Chrom und Molybdän, Bereitstellung von guten Zähigkeit und Härtbarkeitmit geringerem Kohlenstoffgehalt für eine bessere Duktilität und Bearbeitbarkeit.
| Element | S7 Werkzeugstahlinhalt (%) | 4140 Stahlanteil (%) |
| Kohlenstoff (C) | 0.5 | 0.38 – 0.43 |
| Mangan (Mn) | 1 | 0.75 – 1.0 |
| Chrom (Cr) | 5.25 | 0.80 – 1.1 |
| Molybdän (Mo) | 1.1 | 0.15 – 0.25 |
| Vanadium (V) | 0.5 | – |
| Silizium (Si) | 0.3 | 0.15 – 0.30 |
| Phosphor (P) | 0.03 | ≤ 0.035 |
| Schwefel (S) | 0.03 | ≤ 0.040 |
Eigenschaften von S7-Werkzeugstahl im Vergleich zu 4140
Härte
S7-Werkzeugstahl übertrifft aufgrund seines höheren Silizium- und Chromgehalts die Härte von 4140. Er kann eine Härte von bis zu 58 HRC erreichen und ist ideal für stark beanspruchte Werkzeuge wie Schneidwerkzeuge und Matrizen.
4140 erreicht etwa 50 HRC, was für allgemeine Anwendungen ausreichend ist, die Verschleißfestigkeit in anspruchsvollen Umgebungen jedoch einschränkt.
Zähigkeit
Silizium und Chrom in S7 verbessern die Stoßfestigkeit und machen es äußerst effektiv für Schlagwerkzeuge wie Stempel und Extrusionsmatrizen.
4140 weist diese Elemente nicht auf und neigt daher eher zum Reißen bei plötzlichen Stößen, was seinen Einsatz auf weniger anspruchsvolle Anwendungen wie Wellen und Zahnräder beschränkt, die einer konstanten, mäßigen Belastung ausgesetzt sind.
Abnutzungswiderstand
S7 bietet dank seiner Legierungselemente, die die Oberflächenhaltbarkeit verbessern, eine bessere Verschleißfestigkeit.
4140 weist eine mäßige Verschleißfestigkeit auf, ist jedoch nicht so gut für Umgebungen mit hoher Abriebbelastung geeignet und daher eher für Strukturkomponenten und Maschinenteile geeignet.
Bearbeitbarkeit
Aufgrund der geringeren Härte und der einfacheren Legierungselemente lässt sich 4140 leichter bearbeiten und bietet eine höhere Effizienz bei der Herstellung von Wellen oder Zahnrädern.
S7 ist aufgrund seiner höheren Härte schwieriger zu bearbeiten, insbesondere in gehärteter Form, und erfordert modernere Geräte und Verfahren.
Wärmebehandlungsstabilität
Die lufthärtenden Eigenschaften von S7 minimieren Verzerrungen und machen es ideal für hochpräzise Werkzeuge.
Da 4140 in Öl abgeschreckt wird, neigt es beim Abschreckvorgang eher zu Verformungen, die die endgültige Form komplexer Teile beeinträchtigen können.
Kosten
Die einfachere Zusammensetzung von 4140 führt zu niedrigeren Kosten und macht es zu einer wirtschaftlicheren Wahl für strukturelle und mechanische Komponenten.
Aufgrund seines höheren Legierungsgehalts und seiner speziellen Eigenschaften ist S7 teurer und für Werkzeuge mit höheren Leistungsanforderungen geeignet.
S7 und 4140 Stahl - unterschiedliche Anwendungen
Während S7 für Anwendungen bevorzugt wird, die außergewöhnliche Härte und Schlagfestigkeit erfordern, bietet 4140 eine vielseitige und kostengünstige Lösung für Komponenten, die eine gute Festigkeit und Haltbarkeit erfordern, ohne den extremen Anforderungen stoßfester Umgebungen ausgesetzt zu sein.
Verwendung von S7-Werkzeugstahl
- Kaltarbeitsmatrizen und Schimmel
- Schläge und Meißel zum Formen
- Schmiedegesenke und Hämmer
- Extrusionswerkzeuge für Aluminium
- Schneidwerkzeuge in Hochleistungsprozessen
Verwendung von 4140 Stahl
- Schächte und Getriebe im Maschinenbau
- Achsen und Spindeln im Automobilbereich
- Befestigungselemente (Schrauben, Muttern) in Strukturbauteilen
- Werkzeugbau für die allgemeine Fertigung
- Rahmenkomponenten und unterstützt im Bauwesen
Expertenlösungen für S7- und 4140-Stahlanforderungen
Ob Sie die extreme Robustheit von S7 Werkzeugstahl oder die Vielseitigkeit von legiertem Stahl 4140 – wir bieten Ihnen fachkundige Beratung und hochwertige Materialien, die auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind.
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