Placa de acero aleado ASTM AISI 4140 JIS SCM440 DIN 42CrMo4 DIN1.7225 Tamaño 4' x 8' x 50 mm
Acero aleado SAE AISI 4140
El 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 temple, alta resistencia a la fluencia y resistencia duradera a alta temperatura.
Usos del acero 4140
El acero aleado AISI SAE 4140 se puede fabricar en barras redondas, barras 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 a presión de pared delgada, engranajes y ejes forjados (ejes de motor, ejes de bomba, ejes hidráulicos, etc.), husillos (husillos de torno, husillos de fresadora, etc.), collares, abrazaderas, pernos de alta resistencia, tapas de válvulas, tornillos, tuercas, sinfines, pinzas, barras de torsión y varias piezas cementadas.
Ficha técnica y especificación
A continuación se presentan las fichas técnicas del acero aleado 4140, incluida la composición química, las propiedades y la tabla de equivalencias, etc.
Composición química del acero AISI SAE 4140
La siguiente tabla muestra la composición química del AISI 4140.
|
Composición química del acero AISI SAE 4140 (%) |
| Acero (UNS) |
C |
Si |
Mn |
P (≤) |
S (≤) |
Cr |
Mo |
Ni |
| 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 presentan en la siguiente tabla.
| Acero |
Resistencia a la tracción, Mpa (ksi) |
Límite elástico, Mpa (ksi) |
Elongación en 50 mm (2 pulg.), % |
Reducción de área, % |
Dureza (HB) |
Diámetro de la muestra |
Condiciones |
| AISI 4140 |
1020 (148) |
655 (95) |
17.7 |
46.8 |
302 |
25.4mm (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 |
Temple al agua desde 845 °C (1550 °F) y revenido a 540 °C (1000 °F) |
Propiedades físicas del SAE 4140
Notas: 10-6/K = 10-6.K-1 = (µm/m)/°C
| Coeficientes de expansión térmica lineal del material 4140 |
| Temperatura, °C (°F) |
Valor (10-6/K) |
Tratamiento o condición |
| 20-100 (68-212) |
12.2 |
Temple al aceite, revenido |
| 20-200 (68-392) |
12.6 |
| 20-400 (68-752) |
13.6 |
| 20-600 (68-1112) |
14.5 |
| Conductividad térmica del 4140 |
| Valor (W/m·K) |
Temperatura, °C (°F) |
Tratamiento o condición |
| 42.7 |
100 (212) |
Temple y
revenido |
| 42.3 |
200 (392) |
| 37.7 |
400 (752) |
| 33.1 |
600 (1112) |
| Calor específico del AISI / SAE 4140 |
| Valor (J/Kg·K) |
Temperatura, °C (°F) |
Tratamiento o condición |
| 473 |
20-200 (68-392) |
Temple y
revenido |
| 519 |
20-400 (68-752) |
| 561 |
20-600 (68-1112) |
| Resistividad eléctrica del material 4140 |
| Valor (µΩ· m) |
Temperatura, °C (°F) |
Tratamiento o condición |
| 0.22 |
20 (68) |
Temple y
revenido |
| 0.26 |
100 (212) |
| 0.33 |
200 (392) |
| 0.48 |
400 (752) |
| 0.65 |
600 (1112) |
Tratamiento térmico del acero 4140
La siguiente tabla muestra el tratamiento térmico del acero AISI 4140, dureza Rockwell.
| Tratamiento térmico del material 4140 |
Temperatura, °C (°F) |
Dureza del acero 4140 |
Enfriamiento/Agente |
| Normalizado |
870 (1600) |
302 HB |
Aire |
| Recocido |
790-845 (1455-1555) |
197 HB |
Enfriamiento en horno |
| Temple |
830-845 (1525-1555) |
|
Aceite |
| Revenido (2 horas) |
205 (400) |
58 HRC |
Temple al aceite |
| 260 (500) |
54 HRC |
| 315 (600) |
50 HRC |
| 370 (700) |
47 HRC |
| 425 (800) |
45 HRC |
| 480 (900) |
40 HRC |
| 540 (1000) |
35 HRC |
| 595 (1100) |
33 HRC |
| 650 (1200) |
28 HRC |
Normalizado
El acero aleado 4140 se normaliza típicamente a 870 °C (1600 °F) y debe enfriarse a una temperatura especificada en aire quieto.
Recocido de esferoidización
Para el recocido de esferoidización del acero aleado 4140, 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 un enfriamiento rápido a 675 °C (1250 °F) para recocido isotérmico.
Recocido completo
Tratamiento térmico a 845 °C (1555 °F), enfriamiento lento desde 755 °C (1390 °F) a una velocidad de 14 °C (25 °F)/hora hasta 665 °C (1230 °F), o enfriamiento rápido a 675 °C (1250 °F) para recocido isotérmico de 5 horas.
Revenido
La temperatura de revenido del acero aleado 4140 puede ser de 204-649 °C (400-1200 °F) después de normalizado y temple al aceite, y se puede obtener la dureza Rockwell correspondiente.
Forjado
La temperatura de forjado del material 4140 es de aproximadamente 1232 °C (2250 °F).
Soldadura de acero 4140
Se pueden utilizar todos los procesos comunes de soldadura por arco, como (SAW, SMAW, FCAW, GMAW, GTAW) para soldar acero aleado 4140, pero para evitar grietas, debe precalentarse a 170-350 °C (350-650 °F) antes de soldar, la temperatura de interpaso de precalentamiento depende del espesor de la sección del acero.
Material equivalente
El material equivalente del AISI 4140 se enumera en la siguiente tabla.
| Material equivalente del AISI 4140 |
| EE. UU. |
Unión Europea |
China |
Japón |
ISO |
| Estándar |
Grado (UNS) |
Estándar |
Grado (Número de acero) |
Estándar |
Grado |
Estándar |
Grado |
Estándar |
Grado |
AISI SAE;
ASTM A29/A29M |
4140 (G41400) |
EN 10083-3 |
42CrMo4 (1.7225) |
GB/T 3077 |
42CrMo |
JISG 4105 |
SCM440 |
|
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