Acero aleado SAE AISI 4140
SAE 4140 (acero AISI 4140) es un acero de baja aleación de la serie Cr-Mo (serie de cromo molibdeno), el material tiene alta resistencia y templabilidad, buena tenacidad, pequeña deformación durante el enfriamiento, alta resistencia a la fluencia y resistencia duradera a altas temperaturas.
Usos del acero 4140
El acero de aleación AISI SAE 4140 se puede convertir en barras de acero redondas, barras de acero planas y cuadradas, placas de acero, tubos de acero y tiene muchos usos en las industrias aeroespacial, de petróleo y gas y automotriz; los usos típicos son recipientes, ejes de presión de paredes delgadas y engranajes forjados. y ejes (ejes de motores, ejes de bombas, ejes hidráulicos, etc.), husillos (husillos de torno, husillos de fresado, etc.), collarines, abrazaderas, tornillos de alta resistencia, válvulas de capó, tornillos, tuercas, tornillos sin fin, abrazaderas, barras de torsión. y varias piezas carburadas.
Hoja de datos y especificaciones
A continuación se muestran hojas de datos de acero aleado 4140 que incluyen composición química, propiedades y tabla equivalente, etc.
Composición química AISI SAE 4140
La siguiente tabla enumera la composición química de AISI 4140.
| AISI SAE 4140 Composición química (%) | ||||||||
| Acero (UNS) | W. | Sí | Minnesota | P(≤) | S (≤) | cr | Mes | No |
| 4140 (G41400) | 0,38-0,43 | 0,15-0,35 | 0,75-1,00 | 0.035 | 0.040 | 0,80-1,10 | 0,15-0,25 | – |
Propiedades mecánicas del acero AISI 4140
Las propiedades mecánicas del material 4140 se dan en la siguiente tabla.
| Acero | Resistencia a la tracción, Mpa (ksi) | Límite elástico, Mpa (ksi) | Alargamiento de 50 mm (2 pulg.), % | Reducción de área, % | Dureza (HB) | Diámetro de la muestra | Condiciones |
| AISI4140 | 1020 (148) | 655 (95) | 17.7 | 46,8 | 302 | 25,4 mm (1 pulg.) | Normalizado a 870°C (1600°F) |
| 655 (95) | 414 (60) | 25,7 | 56,9 | 197 | Recocido a 815°C (1500°F) | ||
| 1075 (156) | 986 (143) | 15.5 | 56,9 | 311 | Agua templada a 845°C (1550°F) y templada a 540°C (1000°F) |
SAE 4140 Propiedades Físicas
Notas: 10 -6 /K = 10 -6 .K -1 = (µm/m)/°C
| Material 4140 coeficientes de expansión térmica lineal. | ||
| Temperatura, °C (°F) | Valor (10 -6 /K) | Tratamiento o condición |
| 20-100 (68-212) | 12.2 | Aceite endurecido y templado |
| 20-200 (68-392) | 12.6 | |
| 20-400 (68-752) | 13.6 | |
| 20-600 (68-1112) | 14.5 | |
| 4140 conductividad térmica | ||
| Valor (W/m·K) | Temperatura, °C (°F) | Tratamiento o condición |
| 42,7 | 100 (212) | endurecido y templado |
| 42.3 | 200 (392) | |
| 37,7 | 400 (752) | |
| 33.1 | 600 (1112) | |
| AISI/SAE 4140 Calor específico | ||
| Valor (J/Kg·K) | Temperatura, °C (°F) | Tratamiento o condición |
| 473 | 20-200 (68-392) | endurecido y templado |
| 519 | 20-400 (68-752) | |
| 561 | 20-600 (68-1112) | |
| Material de resistividad eléctrica 4140 | ||
| Valor (μΩ·m) | Temperatura, °C (°F) | Tratamiento o condición |
| 0,22 | 20 (68) | endurecido y templado |
| 0,26 | 100 (212) | |
| 0,33 | 200 (392) | |
| 0,48 | 400 (752) | |
| 0,65 | 600 (1112) | |
Tratamiento térmico del acero material 4140
La siguiente tabla muestra el tratamiento térmico del acero AISI 4140, dureza Rockwell.
| 4140 Tratamiento térmico de materiales | Temperatura, °C (°F) | Dureza del acero 4140 | Agente refrigerante |
| Normalizando | 870 (1600) | 302 HB | Aire |
| anillado | 790-845 (1455-1555) | 197 HB | Enfriamiento del horno |
| Pintura al temple | 830-845 (1525-1555) | Aceite | |
| Templado (2 horas) | 205 (400) | 58 HRC | Endurecimiento al aceite |
| 260 (500) | 54 HRC | ||
| 315 (600) | 50 HRC | ||
| 370 (700) | 47 CDH | ||
| 425 (800) | 45 HRC | ||
| 480 (900) | 40 HRC | ||
| 540 (1000) | 35 HRC | ||
| 595 (1100) | 33 HRC | ||
| 650 (1200) | 28 CDH |
Normalizando
El acero de aleación 4140 normalmente está estandarizado a 870 °C (1600 °F) y debe enfriarse a una temperatura específica en aire en calma.
Recocido esferoidal
Para el recocido esferoidal del acero de aleación 4140, se necesita un tratamiento térmico a 749 °C (1380 °F) seguido de un enfriamiento lento a 666 °C (1230 °F) a una velocidad de 6 °C (10 °F)/hora, o enfriamiento rápido a 675 °C (1250 °F) para recocido isotérmico.
Recocido completo
Tratamiento térmico a 845 °C (1555 °F), enfriamiento lento a 755 °C (1390 °F) a una velocidad de 14 °C (25 °F)/hora a 665 °C (1230 °F), o enfriamiento rápido a 675°C (1250°F) durante 5 horas de recocido isotérmico.
Temperamento
La temperatura de revenido del acero de aleación 4140 puede ser de 204-649 °C (400-1200 °F) después de la normalización y el enfriamiento con aceite, y se puede obtener la dureza Rockwell correspondiente.
Forjar
La temperatura de forjado del material 4140 es de aproximadamente 1232 °C (2250 °F).
4140 Soldadura de Acero
Todos los procesos comunes de soldadura por arco, como (SAW, SMAW, FCAW, GMAW, GTAW) se pueden usar para soldar acero de aleación 4140, pero para evitar grietas, se debe precalentar a 170-350 °C (350-650 °F) antes. Soldadura, la temperatura de precalentamiento entre pasadas depende del espesor de la sección de acero.
Material equivalente
El material equivalente a AISI 4140 se detalla en la siguiente tabla.
| Material equivalente a AISI 4140 | |||||||||
| EE.UU | Unión Europea | Porcelana | Japón | YO ASI | |||||
| Estándar | Nota (UNS) | Estándar | Clase (Número de acero) | Estándar | Nota | Estándar | Nota | Estándar | Nota |
| AISI-SAE; ASTM A29/A29M |
4140 (G41400) | EN 10083-3 | 42CrMo4 (1,7225) | GB/T 3077 | 42CrMo | JISG 4105 | SCM440 | ||
