AISI 1141（UNS G11410）是一种中碳、高锰、高硫易切削碳钢

AISI 1141（UNS G11410）是一种中碳、高锰、高硫易切削碳钢，归属于 AISI 1100 系"高硫易切削钢"家族。其核心特点是 0.37-0.45% 的中等碳含量 + 1.35-1.65% 的高锰 + 0.08-0.13% 的高硫，通过 MnS 夹杂物起到"内芯片断屑"作用，在保证中等强度的同时获得极佳的切削加工性。该钢种在 ASTM A29、A108、A311 及 SAE J403/J412 等标准下供货，德国相近牌号为 1.0726（35S20），日本相近牌号为 SUM43。

一、化学成分（wt.%）

元素

C

Mn

S

P

Si

Fe

含量

0.37-0.45

1.35-1.65

0.08-0.13

≤0.040

0.10-0.30

余量

注：数据综合 ASTM A29、SAE J403 标准。

元素作用：

• 
  
• C（0.37-0.45%）：中碳设计，保证调质后获得足够的强度和硬度
• 
  
• Mn（1.35-1.65%）：显著高于普通 1045 钢，提高淬透性，使中等截面也能获得均匀的淬火硬化层；同时与 S 结合形成 MnS 夹杂物
• 
  
• S（0.08-0.13%）：易切削核心元素，MnS 夹杂物在切削时起到断屑、润滑作用，大幅提升切削效率
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• P≤0.040%：残余元素，严控以维持韧性

可加入 0.15-0.35% Pb 衍生出11L41
牌号，切削性能进一步提升。

二、供应形式

AISI 1141 可按多种形态供货，覆盖用户提及的全部形式：

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• 圆钢/棒料：热轧圆钢、冷拉光亮棒、锻制圆钢，直径范围 Φ6-500mm，长度可按需定制；也可供方钢、扁钢、六角钢
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• 板材/薄板：热轧板厚度 0.5-80mm，宽 0.5-3m，长 1-6m；可提供中厚板与卷材
• 
  
• 线材/钢丝：Φ5-30mm 盘圆，用于自动车床加工螺钉、螺栓等标准件
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• 锻件：自由锻件、模锻件、碾环件、法兰、管板等，可作为连杆、杠杆、工具头的锻造坯料
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• 其他形态：带材、丝材、环件、钢管、钢锭等均可定制
• 
  
• 交货状态：热轧、退火、正火、正火+回火、冷拉、调质（Q+T）均可，表面可做酸洗、喷丸或光亮处理

三、热处理工艺

AISI 1141 对热处理响应良好，典型工艺路线如下：

1. 
   
2. 退火：815℃ 加热保温后炉冷（临界区冷速 <25℃/h），获得最软组织，硬度 156-187 HB，切削性最佳，是为后续精密加工做准备的标准状态
3. 
   
4. 正火：900℃ 空冷，细化晶粒，均匀组织，消除热轧粗晶，改善强韧性匹配
5. 
   
6. 淬火+回火（调质）830-850℃ 奥氏体化 → 油淬（简单形状可水淬）→ 按目标硬度在 400-650℃ 区间回火
   • 
     

• 400℉（约 205℃）回火：硬度 ~461 HB，强度极高但韧性偏低
  • 
    
• 800℉（约 425℃）回火：硬度 ~331 HB，强韧性较平衡
  • 
    
• 1200℉（约 650℃）回火：硬度 ~217 HB，塑性最佳，典型抗拉 655MPa、屈服 415MPa、延伸率 25.2%
  • 
    
• 调质后硬度通常控制在28-40 HRC

1. 
   
2. 冷拉态直接使用：冷拔后强度自然提升至 620-760MPa，无需调质即可用于中等负荷零件

⚠️ 该钢种淬透性中等，油淬完全硬化能力约限 Φ50mm 截面以内，更大截面会出现芯部硬度梯度。焊接性较差，高硫易引发热裂纹，不建议用于关键焊接结构；如必须焊接，需采用低氢工艺并预热+焊后热处理。

四、力学性能（按状态分档）

状态

抗拉强度 (MPa)

屈服强度 (MPa)

延伸率 (%)

硬度 (HB)

热轧态

570-720

430-580

18-24

179-229

退火态

520-620

310-415

25-32

156-187

冷拉态

620-760

515-655

12-18

197-255

调质态（650℃回火）

655

415

25.2

183

注：数据来源。

• 
  
• 冲击韧性：退火态 Izod 冲击功约 34J，正火态可达 53J，但横向韧性因 MnS 条状夹杂物而偏低
• 
  
• 切削性评级：以 AISI 1212 为 100% 基准，1141 退火态约 90%，冷拉态约 80-85%

五、物理性能

• 
  
• 密度：7.85 g/cm³（0.284 lb/in³）
• 
  
• 弹性模量：200-210 GPa（29,000-30,500 ksi）
• 
  
• 泊松比：0.29
• 
  
• 热导率：约 51.9 W/(m·K)（100℃）
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• 线膨胀系数：20-300℃ 约 12.2×10⁻⁶/℃
• 
  
• 比热容：约 470-480 J/(kg·K)
• 
  
• 电阻率：1.7×10⁻⁷ Ω·m

六、材料优势

• 
  
• 卓越的切削加工性：MnS 夹杂物断屑效果显著，刀具寿命长、加工表面质量高，特别适合大批量自动车床作业
• 
  
• 中等强度+良好淬透性：1.35-1.65% 的高锰赋予其优于 1045 钢的淬透性，调质后强韧性匹配良好
• 
  
• 成本经济：不含 Cr、Mo、Ni、V 等贵合金元素，价格仅为合金钢的 1/3-1/2
• 
  
• 冷拉强化效应明显：冷拔后强度可自然提升至 620-760MPa，省去调质工序
• 
  
• 多种交货状态可选：热轧、退火、正火、冷拉、调质全覆盖，适应不同加工路线

局限性：焊接性差；横向韧性受硫化物夹杂影响而偏低；淬透性有限，大截面心部难以完全淬硬；耐腐蚀性一般，仅适合常规大气环境。

七、主要应用领域

机械加工零件（核心用途）

齿轮、花键轴、丝杠、光杆、齿条、销轴、 studs、连接件——这些零件通常需要大去除量切削，1141 的易切削性可显著降低加工成本。

汽车与交通

变速箱齿轮坯、同步器毂、传动轴、半轴、凸轮轴、连杆、曲轴（部分应用）、离合器零件；以及轮毂螺栓、高强度紧固件。

紧固件与标准件

螺钉、螺栓、螺母、铆钉、木螺钉、机螺钉——利用冷拉态直接使用或经轻量化调质。

液压与气动元件

液压缸活塞杆、阀杆、接头、联轴器、连接器——依赖其强度+切削精度的组合。

⚙️ 通用工程机械

农机耐磨件、轴类、导轨、滚轮、主轴；电力、石油化工、船舶、电子、环保设备的各类轴杆与传动件。

工装与模具坯料

冲压模架、夹具导向柱、钻套、量具坯——退火态便于精密加工，后续可局部感应淬火或火焰淬火提升表面硬度。

⚠️选材提醒：AISI 1141 是高硫易切削钢，不适合焊接承力结构；若工况要求焊接性能，应转向 1045 或 4140；若要求更高的强度与韧性（如高应力齿轮、高强度轴），应升级到4140 铬钼钢；若追求极致切削性而不要求调质强化，可选用更高硫的1144。1141 的最佳定位是"大批量切削 + 中等负荷 + 成本敏感"的场景。

如需针对具体零件（如齿轮、轴、紧固件）的尺寸和受力条件做牌号对比或热处理路线设计，可以告诉我工况细节，我帮你进一步选型。