Acier 1018 contre acier 4140
Choisir l'acier idéal pour un projet peut s'avérer complexe, surtout lorsqu'il s'agit de choisir parmi une liste de types d'acier. C'est encore plus complexe lorsqu'il s'agit de choisir entre des options populaires comme l'acier 1018 et l'acier 4140. Ces deux métaux présentent des propriétés remarquables pour les projets de construction, commerciaux, industriels et bien d'autres domaines.
L'acier doux à faible teneur en carbone 1018 est très facile à usiner. Il est principalement composé de fer et de manganèse comme élément d'alliage. Des essieux, des engrenages, des panneaux et de nombreuses autres pièces structurelles et de précision sont fabriqués à partir de ce métal.
L'acier 4140, quant à lui, est extrêmement résistant et trouve donc des applications industrielles spécifiques. Cet acier faiblement allié est notamment utilisé pour la fabrication d'arbres et d'essieux. Il est idéal pour les applications soumises à de fortes contraintes, notamment lorsque la résistance à la torsion est primordiale.
Ce sont les distinctions qui ressortent lorsque vous vous plongez dans cette analyse de l’acier 1018 par rapport à l’acier 4140 et que vous examinez attentivement le tableau des nuances d’acier.
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Alors, quelle est exactement la différence entre ces précieuses nuances d'acier ? Allons droit au but.
Présentation de l'acier 1018 : composition et importance
Appartenant à la série AISI 10xx, l'acier 1018 est un acier doux contenant environ 0.18 % de carbone. La classification des nuances d'acier doux au carbone indique à elle seule que cet acier est facile à usiner.
La faible teneur en carbone de l'acier facilite également le soudage et le formage de différentes formes. Ce matériau est couramment disponible sous forme de tiges et de barres pour ces qualités et d'autres aciers 10-18 aux caractéristiques attrayantes.
Barres rondes en acier 1018
Ses propriétés mécaniques ne sont peut-être pas optimales, mais ce matériau reste largement utilisé dans de nombreux secteurs industriels. Il est particulièrement apprécié pour sa bonne résistance à l'usure, due à sa teneur en manganèse.
Pour un examen plus concret de l’acier qui aide à expliquer ces nuances d’acier, examinons la composition chimique et d’autres aspects.
Composition chimique et propriétés matérielles de l'acier 1018
L'acier 1018, à faible teneur en carbone et allié au manganèse, présente une composition chimique relativement simple. Il présente des propriétés intéressantes, notamment l'usinabilité.
Le tableau ci-dessous reprend les éléments spécifiques et leurs pourcentages :
| Élément | Pourcentage en acier 1018 |
| Carbone | Entre 0.15 et 0.20 |
| Manganèse | Entre 0.60 et 0.90 |
| Phosphore | Jusqu'à 0.04 |
| Soufre | Jusqu'à 0.05 |
| Fer | Le reste |
Le tableau ci-dessous présente d’autres propriétés matérielles de l’acier 1018 :
| Propriété matérielle | Détails pour le métal 1018 |
| Résistance à la traction | 440 à 540 MPa |
| Limite d'élasticité | 370 MPa |
| Dureté | 126-131 Brinell |
| Usinabilité | C'est l'une des nuances les plus faciles à usiner dans toutes les conditions. Elle produit des copeaux continus. |
| Soudabilité | Le soudage de cette nuance d’acier est facile avec presque toutes les méthodes courantes – gaz, oxyacétylène, résistance, etc. |
| La conductivité thermique | 51.9 W/m·K – Bon. Le matériau peut être utilisé pour des applications de dissipation thermique. |
| Cémentation | Les sections plus épaisses de l'acier peuvent être cémentées jusqu'à Rc 28-30, tandis que les sections plus minces atteignent Rc 42. |
| Mise en forme | Le type recuit est facile à former |
| Magnétisme | Bon |
Traitement et utilisation de l'acier 1018
L’un des avantages évidents de l’acier 1018 est sa facilité de travail, attribuée à la classification des nuances d’acier à faible teneur en carbone doux.
Usinage de l'acier 1018
La facilité de soudage et de fabrication de ce matériau lui confère une utilisation optimale pour la plupart des projets. Cette caractéristique a un impact positif sur le coût et les types de projets réalisables avec ce matériau. C'est l'un des principaux attributs de matériaux courants pour l'usinage CNC.
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Pièces en acier 1018 : applications typiques à considérer
Grâce à ses propriétés physiques et à sa composition chimique intéressantes, l'acier 1018 offre de nombreuses applications. On retrouve ses pièces usinées CNC dans l'automobile, les structures, les biens de consommation, les gabarits et les montages, entre autres.
Découvrez-en davantage sur les fonctionnalités de Découverte des techniques et des avantages du micro-usinage CNC.
Notre vaste expérience en usinage est évidente dans la façon dont nous avons réussi à fabriquer des pièces pour ces domaines et plus encore en utilisant de l'acier 1018. Obtenez votre devis maintenant pour les pièces si vous êtes dans un secteur d'activité tel que le suivant.
Industrie automobile
Cette nuance d'acier a de nombreuses applications dans l'industrie automobile, des vilebrequins aux engrenages, et des pistons aux pièces de transmission.
Un vilebrequin de moteur de voiture
Les propriétés de l'acier laminé à froid 1018 conviennent aux fixations, aux boulons et à d'autres pièces usinées CNC fiables.
Industrie aérospaciale
Le métal est également populaire auprès des fabricants de l’aérospatiale et sa résistance est utile dans la production de fixations et de composants associés.
Le titane est un autre métal très prisé dans cette industrie. Nous avons abordé son traitement plus en détail ici : Usinage CNC de Titane & Alliages.
Industrie de construction
Les professionnels du secteur de la construction utilisent l’acier pour les pièces d’escalier, les rampes, les renforts et les fixations.
Mains courantes en acier
Applications commerciales
L'acier 1018 est également utilisé dans le secteur commercial. On le retrouve dans la coutellerie, les équipements de golf, les cadres de vélo, les outils de quincaillerie et bien d'autres domaines où sa faible teneur en carbone, sa densité et d'autres propriétés sont appréciables.
Qu'est-ce que l'acier 4140 ?
L'acier 4140 est un alliage populaire et polyvalent, utilisé pour la fabrication de pièces dans de nombreux secteurs. Il est qualifié d'acier faiblement allié car le poids total de ses éléments d'alliage est faible, environ 5 %.
La résistance, la ténacité et la polyvalence synonymes de l'acier émanent de ces éléments d'alliage, qui comprennent le chrome et le molybdène. L'acier 4140 est réputé pour ses performances supérieures dans les environnements exigeants.
Barres rondes en acier 4140
Composition chimique et propriétés des matériaux de l'acier 4140
Comme le montre le tableau suivant de composition de l'acier 4140, il existe d'autres éléments dans l'acier 4140 en dehors du chrome et du molybdène, qui contribuent aux propriétés de l'acier 4140.
| Élément | Pourcentage dans le métal 4140 |
| Chromium | 0.80 à 1.10 |
| Molybdène | 0.15 à 0.25 |
| Manganèse | 0.75 à 1.00 |
| Carbone | 0.380 à 0.430 |
| Silicone | 0.15 à 0.30 |
| Phosphore | 0.035 |
| Soufre | 0.040 |
| Fer | Le reste |
La facilité de traitement et d'utilisation de l'acier 4140
La manipulation du 4140 peut s'avérer complexe, notamment en matière de soudage. L'efficacité du procédé de soudage dépend du traitement thermique auquel le matériau est soumis.
Soudage MIG de l'acier
Les techniques de soudage de base peuvent être utilisées, mais un traitement thermique post-soudage est nécessaire pour préserver les propriétés mécaniques de l'acier 4140 des matériaux traités thermiquement.
En outre, l'état recuit est facile à usiner et le formage est également possible, bien qu'avec une force relativement plus élevée.
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Les applications typiques de l'acier 4140
Un métal à haute résistance, résistant à la corrosion et à l'usure est préférable dans de nombreux domaines. L'acier 4140 est visible dans de nombreux projets où des contraintes élevées et des conditions généralement difficiles sont courantes.
Nous usinons l'acier CNC pour les engrenages, les arbres, les axes et les broches, entre autres. Si vous travaillez dans un secteur utilisant de tels composants, nous sommes l'entreprise idéale pour un partenariat. Nos produits sont inégalés en termes de tolérances (± 0.0002″ (0.005 mm), de choix de matériaux (plus de 100) et de contrôle qualité (ISO 9001:2015).
Lorsque je parle de diversité des matériaux, je pense également aux thermoplastiques et autres non-métaux. Découvrez le monde passionnant de l'usinage de ces matériaux dans ce guide : Usinage CNC des thermoplastiques : un guide complet.
Contactez-nous maintenant pour obtenir des pièces parfaitement usinées CNC en acier 4140 pour des industries telles que celles-ci :
Industrie aérospatiale 4140 Utilisations de l'acier
L'acier 4140 présente une résistance à la chaleur, une robustesse et d'autres caractéristiques adaptées aux pièces critiques de cette industrie exigeante. Les pièces couramment fabriquées à partir de ce métal sont les trains d'atterrissage et les éléments de structure.
Train d'atterrissage d'avion
Il s'agit d'un matériau essentiel pour cette industrie, similaire aux composites, qui sont abordés dans ce guide d'usinage : Usinage CNC des composites : tout ce que vous devez savoir.
Industrie automobile 4140 Utilisations de l'acier
Tout comme l'industrie aérospatiale, l'industrie automobile comporte de nombreux composants qui nécessitent une combinaison de résistance, de résistance à la corrosion et de résistance à l'usure. L'acier 4140 est donc courant dans les essieux, les engrenages et les arbres, en particulier pour les véhicules tout-terrain.
Acier 4140 pour l'arbre de transmission des véhicules tout-terrain
Applications de l'acier 4140 dans l'industrie de la construction
La haute résistance à la traction de l'acier 4140 est l'une des propriétés les plus intéressantes pour le secteur de la construction. Crochets, boulons et bielles nécessitent cette caractéristique pour être fiables. Sa dureté, sa résistance à la corrosion et à l'usure en font également un acier privilégié dans ce domaine.
Boulons en acier 4140 pour la construction
Équipement agricole
Les activités agricoles sont rigoureuses et imprévisibles, ce qui exige des composants de machines robustes. C'est précisément ce qu'offre l'acier 4140, notamment pour les essieux et les arbres de transmission.
arbres en acier 4140
Pétrole et gaz
Les conditions de travail dans l'industrie pétrolière et gazière sont très exigeantes. Seul un matériau capable de résister à des forces élevées et à des conditions climatiques difficiles peut convenir aux composants de ce secteur. L'acier 4140 est utilisé dans les masses-tiges, les têtes de puits et les applications connexes.
Colliers de forage en acier 4140
Comparaison des aciers 1018 et 4140 : composition, propriétés et application
L'analyse ci-dessus révèle des similitudes et des différences entre l'acier 1018 et l'acier 4140. Il est incontestable que ces deux métaux sont largement utilisés dans de nombreux secteurs industriels.
La description des nuances d'acier révèle de nombreux atouts expliquant la fréquence des pièces usinées CNC des deux côtés. À l'instar des alliages de zinc, présentés dans le guide Comprendre les alliages et les procédés d'usinage du zinc, ces métaux sont à juste titre populaires.
Cependant, votre choix d’acier parmi les deux doit être éclairé par les différences de résistance, de facilité d’utilisation, de dureté du matériau, etc.
Pour une comparaison et une prise en compte plus faciles des différents types d’acier, nous avons préparé le tableau de comparaison suivant de l’acier 1018 vs. 4140.
Tableau comparatif de l'acier 1018 et de l'acier 4140
| Élément de comparaison | 1018 acier | 4140 acier |
| Composition chimique | Le manganèse est le principal élément d'alliage et le carbone représente 0.18 % | Les principaux éléments d'alliage sont le chrome, le molybdène et le manganèse |
| Propriétés mécaniques | Résistance à la traction jusqu'à 500 MPa. Limite d'élasticité de 250 MPa. Haute ductilité. | Résistance maximale à la traction : 650 MPa. Limite d'élasticité élevée. Bonne ductilité. |
| Soudabilité | Très facile à souder | Soudures, mais nécessite un préchauffage et un traitement post-soudage |
| Usinabilité | Excellent | Bien, surtout avec le bon équipement d'usinage |
| Traitement thermique | La cémentation est la principale option | Excellent avec de nombreuses options |
| Prix | Les coûts d'usinage, de matériaux et de soudage sont faibles | Les coûts d'usinage, de matériaux et de soudage sont plus élevés |
Pour en savoir plus sur la manière dont les propriétés de ces matériaux s'alignent sur les exigences d'usinage CNC, lisez ceci Guide de l'usinage CNC.
En conclusion
Grâce à l'analyse et à la comparaison ci-dessus, choisir entre l'acier 1018 et l'acier 4140 pour vos pièces est désormais plus facile. La prise en compte de ces points, des exigences de votre projet et d'une vision à long terme facilite la prise de décision.
L'expertise de ProleanTech est complète et englobe à la fois le conseil technique et la fabrication de pièces. Notre connaissance inégalée des avantages et des inconvénients des différents types d'acier et notre implication dans divers projets nous permettent de garantir la livraison fiable des pièces dont vous avez besoin, que ce soit en acier 1018 ou en acier 4140.
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FAQ
Qu'est-ce que l'acier ?
L'acier est un alliage de carbone et de fer auquel sont ajoutés des éléments tels que le chrome et le molybdène pour des propriétés améliorées.
Le 4140 est-il plus fort que le 1018 ?
Oui, le 4140 est plus résistant que l’acier 1018.
Quels sont les inconvénients de l’acier 4140 ?
Le principal inconvénient de l'acier 4140 réside dans la difficulté de soudage. Comparé à l'acier 1018, son coût est nettement inférieur.
À quoi sert l'acier 1018?
L'acier 1018 est utilisé pour les vilebrequins, les engrenages, les essieux et de nombreuses autres applications.
Comment distinguer 4140 de 1018 ?
Les éléments d'alliage de l'acier 4140 le rendent plus résistant et plus foncé. À l'inverse, l'acier 1018 est plus léger et plus souple/ductile.
À quoi équivaut l'acier 1018 ?
L'acier 1018 est équivalent à la nuance SO C18E et à la nuance européenne S235JR.
Le 4140 est-il laminé à chaud ou à froid ?
L'exigence spécifique détermine si le 4140 est laminé à chaud ou à froid.
Le 1018 peut-il être soudé ?
Oui, l’acier 1018 peut être soudé.
Le 4140 est-il bon pour les couteaux ?
L'acier 4140 n'étant pas un acier à haute teneur en carbone, il ne possède pas les capacités de rétention des bords requises pour les couteaux.
Le 4140 est-il ductile ou cassant ?
L'état recuit du 4140 est ductile, mais le durcissement rend le matériau plus cassant.
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