40CR Round Steel (GB / T 3077) a une composition de 0,37 à 0,44% de carbone (C), 0,17–0,37% de silicium (Si), 0,50–0,80% de manganèse (MN), 0,80–1,10% de chrome (CR), moins que ou égal à 0,035% de phosphore (P), moins que ou égal à 0,035% de sulfure (S).
Le chrome et le carbone collaborent pour augmenter la dureté chimique via la formation de carbure: le carbone (0,37–0,44%) fournit les "blocs de construction" pour les carbures, tandis que le chrome (0,80–1,10%) réagit avec du carbone pour former des carbides de chrome stable (Cr₇C₃ et Cr₂₃C₆). Ces carbures sont plus durs et plus uniformément distribués que les carbures de fer (Fe₃c) formés dans des aciers à carbone nature (par exemple, 45 #). Les carbures fins et dispersés s'inclinent dans la matrice martensitique après traitement thermique, augmentant la dureté globale en résistant au mouvement de la dislocation. Le manganèse (0,50 à 0,80%) améliore cet effet en augmentant la solubilité du carbone dans l'austénite, permettant à plus de carbures de chrome de se former pendant la trempe. Le silicium agit comme un désoxydant pour réduire les inclusions d'oxyde qui affaibliraient la matrice, tandis que les P / S sont limités pour éviter les composés cassants qui sapent la cohérence de la dureté.