ASTM5140是最常用的合金結(jié)構(gòu)鋼，抗拉強度、屈服強度及淬透性均比40號鋼高，但焊接性有限，有形成裂紋的傾向。ASTM5140用于較重要的調(diào)質(zhì)零件，如交變負荷下工作的零件、中等轉(zhuǎn)速和中等負荷的零件。
ASTM5140表面淬火后可作負荷和及耐磨性較高、而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、曲軸、銷子。
化學成份:
硅 Si:0.17~0.37
錳 Mn:0.70~0.90
硫 S :允許殘余含量≤0.040
磷 P :允許殘余含量≤0.035
鉻 Cr:0.70~0.90
鎳 Ni:允許殘余含量≤0.030
銅 Cu:允許殘余含量≤0.030
力學性能:
抗拉強度 σb (MPa):≥980(100)
屈服強度 σs (MPa):≥785(80)
伸長率 δ5 (%):≥9
斷面收縮率 ψ (%):≥45
沖擊功 Akv (J):≥47
沖擊韌性值 αkv (J/cm2):≥59(6)
硬度 :≤207HB
特性:5140鋼材是中碳調(diào)制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經(jīng)適當?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進組織球化，改進硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進行回火，該鋼具有最佳的綜合力學性能。該鋼的淬透性高，適合于高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。
應用:
經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負荷及中等速度工作的機械零件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等;經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等;經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承受重負荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環(huán)等;經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、螺釘、螺帽、進氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。
焊接工藝：
1、一般在退火(正火)狀態(tài)下進行焊接。
2、焊接方法不受限制
3、用較大線能量，適當提高預熱溫度，一般預熱溫度及層間溫度可控制在250~300℃之間。
4、焊接材料應保證熔敷金屬的成分與母材基本相同，如J107-Cr
5、焊后應及時進行調(diào)質(zhì)熱處理。若及時進行調(diào)質(zhì)處理有困難，可進行中間退火或在高于預熱的溫度下保溫一段時間，以排除擴散氫并軟化組織。對結(jié)構(gòu)復雜、焊縫較多的產(chǎn)品，可在焊完一定數(shù)量的焊縫后，進行一次中間退火。
