Thành phần hóa học của AISI 4140 được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo hiệu suất ổn định. Bảng sau đây phác thảo các phạm vi tiêu chuẩn theo thông số kỹ thuật AISI/SAE và so sánh chúng với phạm vi tương đương quốc tế.
| Yếu tố | AISI 4140 / SAE J404 (%) | EN 1.7225 / 42CrMo4 (%) | Chức năng điển hình |
|---|---|---|---|
| Cacbon (C) | 0.38 – 0.43 | 0.38 – 0.45 | yếu tố làm cứng sơ cấp; làm tăng sức mạnh và độ cứng. |
| Mangan (Mn) | 0.75 – 1.00 | 0.60 – 0.90 | Tăng độ cứng và sức mạnh. |
| Silic (Si) | 0.15 – 0.30 | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,40 | Chất khử oxy trong quá trình luyện thép; tăng sức mạnh. |
| Crom (Cr) | 0.80 – 1.10 | 0.90 – 1.20 | Tăng độ cứng, chống mài mòn và chống ăn mòn nhẹ. |
| Molypden (Mo) | 0.15 – 0.25 | 0.15 – 0.30 | Tăng cường độ cứng, độ bền-ở nhiệt độ cao và giảm độ giòn do nhiệt độ. |
| Phốt pho (P) | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,035 | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,025 | Tạp chất; giữ ở mức thấp để tránh hiện tượng giòn. |
| Lưu huỳnh (S) | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,040 | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,025 | Tạp chất; cải thiện khả năng gia công nếu hơi cao nhưng thường được giảm thiểu. |
| Sắt (Fe) | Sự cân bằng | Sự cân bằng | Kim loại cơ bản. |
Thành phần này là bản thiết kế chi tiết cho các đặc tính của thép. Hàm lượng cacbon xếp nó vào loại cacbon-trung bình, cho phép tăng cường đáng kể thông qua xử lý nhiệt. Tác dụng hiệp đồng của Cr và Mo cho phép -làm cứng tốt ngay cả ở những mặt cắt ngang lớn vừa phải-, khiến nó vượt trội hơn so với thép cacbon trơn dành cho các thanh tròn có đường kính lớn hơn.