La composició química d'AISI 4140 està estretament controlada per garantir un rendiment constant. La taula següent descriu els rangs estàndard segons les especificacions AISI/SAE i els compara amb un equivalent internacional clau.
| Element | AISI 4140 / SAE J404 (%) | EN 1.7225 / 42CrMo4 (%) | Funció típica |
|---|---|---|---|
| Carboni (C) | 0.38 – 0.43 | 0.38 – 0.45 | Element d'enduriment primari; augmenta la força i la duresa. |
| Manganès (Mn) | 0.75 – 1.00 | 0.60 – 0.90 | Augmenta la duresa i la resistència. |
| Silici (Si) | 0.15 – 0.30 | Menor o igual a 0,40 | Desoxidant durant la fabricació d'acer; augmenta la força. |
| Crom (Cr) | 0.80 – 1.10 | 0.90 – 1.20 | Augmenta la tempabilitat, la resistència al desgast i la resistència a la corrosió suau. |
| Molibdè (Mo) | 0.15 – 0.25 | 0.15 – 0.30 | Millora l'enduribilitat, la resistència a alta-temperatura i redueix la fragilitat per tremp. |
| Fòsfor (P) | Menor o igual a 0,035 | Menor o igual a 0,025 | impuresa; mantenir baix per evitar la fragilitat. |
| Sofre (S) | Menor o igual a 0,040 | Menor o igual a 0,025 | impuresa; millora la mecanització si està lleugerament elevada però generalment es minimitza. |
| Ferro (Fe) | Balanç | Balanç | Metall base. |
Aquesta composició és el model de les propietats de l'acer. El contingut de carboni el situa a la categoria de carboni mitjà-, cosa que permet un enfortiment important mitjançant el tractament tèrmic. L'efecte sinèrgic de Cr i Mo permet un bon enduriment-fins i tot en seccions transversals-moderadament grans, cosa que el fa superior als acers al carboni simples per a barres rodones de diàmetre més gran.