El material 4140 El acero aleado se utiliza comúnmente en varias industrias., sectores, y procesos de producción. Incorpora varias características, es decir. alta resistencia, dureza, y dureza. aparte de esto, Es ampliamente utilizado en la formación de piezas que necesitan alta resistencia a la tracción y al desgaste.. Entonces, en este articulo, describiremos las características y usos de 4140 Acero aleado para ingeniería y construcción industrial..
Qué es 4140 Aleación de acero?
4140 El acero aleado es un acero de baja aleación que contiene cromo., molibdeno, y manganeso. Es principalmente popular por su dureza., alta resistencia a la fatiga, y buena maquinabilidad. aparte de esto, Tiene aplicaciones comunes en la fabricación de piezas como engranajes., cigüeñales, y piezas resistentes.
Fabricación y procesamiento de 4140 Aleación de acero
Aquí están los pasos completos para la fabricación y procesamiento de 4140 Aleación de acero.
1. Tratamiento térmico
Las propiedades mecánicas de 4140 El acero aleado es la consideración más importante.. aparte de esto, El tratamiento térmico es importante para obtener la composición adecuada.. Los procesos de tratamiento térmico primario incluyen:
- Recocido: Este proceso incluye calentar el acero a un rango de entre 1550F y 843C y luego templarlo.. El recocido mejora la capacidad de mecanizar el material y reduce la tensión interna en el mismo..
- Temple: El acero se calienta hasta 1550°F (843°C) y se apaga instantáneamente en agua o aceite. El acero sirve en exceso para aumentar la dureza relativa del acero.. Pero puede hacer esto en detrimento de la dureza..
- Templado: Después del enfriamiento, nos sometemos a recalentamiento a una temperatura más baja (entre 400-1200°F o 204-649°C) y luego enfriando. La normalización también se conoce como templado.. Tiene la función de minimizar los niveles de fragilidad al tiempo que aumenta la tenacidad..
2. Forja y Mecanizado
Debido a la buena forjabilidad y maquinabilidad., 4140 El acero es aplicable para diferentes partes.. El proceso de forjado ayuda a dar forma al acero a altas temperaturas.. Mejora las propiedades mecánicas del silicio así como la estructura del grano.. El acabado se utiliza para obtener las dimensiones y el acabado superficial requeridos.. aparte de esto mecanizado ayuda a realizar dimensiones precisas y buenos acabados superficiales.
3. Soldadura y unión
Es posible soldar 4140 acero aleado, aunque el material normalmente debe ser precalentado y soldado. Puede requerir tratamiento térmico posteriormente.. Algunos de los métodos aplicados soldadura Incluye soldadura por arco de tungsteno con gas. (GTAW) y soldadura por arco metálico protegido (SMAW).
Composición química de 4140 Aleación de acero
4140 Es principalmente un acero al cromo-molibdeno.. También contiene algunos materiales primarios como:
- Carbón (C): 38-0.43%
- Cromo (cr):80-1.10%
- Molibdeno (Mes):15-0.25%
- Manganeso (Minnesota): 75-1.00%
- Silicio (Y):20-0.35%
Diferenciar entre 4140 Acero aleado con 4340 y 1045 Acero
Entonces, aquí hay una tabla detallada para comparar 4140 acero aleado con 4340 y 1045 acero.
| Propiedad | 4140 Aleación de acero | 4340 Aleación de acero | 1045 Acero carbono |
| Composición | Cromo, Molibdeno | Cromo, Molibdeno, Níquel | Carbón |
| Dureza | Medio a alto (28-32 CDH) | Alto (40-45 CDH) | Medio (12-17 CDH) |
| Resistencia a la tracción | Hasta 100 ksi | Hasta 120 ksi | Hasta 80 ksi |
| Fuerza de producción | 70-90 ksi | 90-100 ksi | 45-50 ksi |
| Dureza al impacto | Bien | Muy bien | Moderado |
| Resistencia al desgaste | Bien | Excelente | Moderado |
| maquinabilidad | Moderado | Moderado | Bien |
| Soldabilidad | Moderado (requiere pre/post-tratamiento) | Moderado (requiere pre/post-tratamiento) | Bien |
| Costo | Moderado | Alto | Bajo |
| Aplicaciones Típicas | Componentes automotrices, partes de maquinaria | Componentes aeroespaciales, piezas de alto estrés | Maquinaria general, partes estructurales |
Aplicaciones de 4140 Aleación de acero
4140 La versatilidad del acero aleado lo hace capaz en numerosas industrias como;
- Industria automotriz: Popular en la fabricación de tractores., vehículos, bicicletas, motores, y otras partes. Estas piezas necesitan alta resistencia y elasticidad., es decir. cigüeñales, engranajes, y ejes.
- Aeroespacial y Defensa: Uso apropiado al fabricar componentes de engranajes y otros elementos estructurales.. Porque ofrecen alta resistencia y resistividad a la fatiga..
- Industria del petróleo y el gas: Tienen amplias aplicaciones en industrias donde equipos como taladros, valvulas, y se producen otras herramientas mecánicas. Estas piezas necesitan dureza y alta resistencia..
- Construcción y Maquinaria: Podemos emplearlos en ciertas partes del equipo pesado., es decir. ejes y acoplamientos. Porque su desgaste y sus impactos abrasivos son inevitables.
- Herramientas y matrices: Utilizado principalmente para la fabricación de troqueles., moldes, y herramientas debido a su dureza y resistencia al desgaste..
Diferentes estándares y especificaciones para 4140 Aleación de acero
La siguiente tabla nos dará un detalle de los estándares disponibles para 4140 Aleación de acero
normas y especificaciones para 4140 acero aleado:
| Estándar | Especificaciones |
| ASTM A519 | Tubería mecánica sin costura |
| SAE J403 | Composiciones de aleaciones de acero |
| YO ASI 683-17 | Aceros tratables térmicamente y aleados |
| ASTM A29/A29M | Barras de acero forjadas en caliente, Requisitos generales |
| ASTM A322 | Grados estándar de barras de acero aleado |
| ASTM A331 | Barras de acero de aleación con acabado en frío |
| ASTM A505 | Placas de acero aleado templadas y revenidas |
| SAE AM 6349 | Barras y tubos de acero aleado normalizados/recocidos |
| AMS 6382 | Barras y tubos de acero aleado tratados térmicamente |
| DE 1.7225 | 42Acero de aleación CrMo4 (Alemania/Europa) |
| ÉL G4105 | Aceros al cromo-molibdeno (Japón) |
| EN 19 | Acero de ingeniería Cr-Mo (Europa) |
Ventajas y desventajas de 4140 Aleación de acero
Aquí están las ventajas y desventajas de 4140 acero aleado.
1. Ventajas
- Resistencia y durabilidad: 4140 El acero aleado es un material altamente reforzado., duro, y adecuado para el uso de piezas sometidas a altas tensiones.
- Resistencia al desgaste: Al ser un producto de acero tiene una resistencia al desgaste moderada.. Entonces, Ayuda a aumentar la durabilidad de las piezas..
- Versatilidad: Lo bueno es que se puede tratar térmicamente y como cualquier otro metal puede pasar por diversos procesos.. Entonces, puede tener muchas aplicaciones.
2. Desventajas
- Resistencia a la corrosión:4140 El acero aleado es relativamente poco resistente a la corrosión.. aparte de esto, Puede que necesites muchas capas sobre la superficie del metal..
- Factores de costo: El acero aleado también puede ser a veces más costoso que el acero al carbono normal.. Se debe principalmente a su contenido de componentes de aleación y detalles de fabricación..
Conclusión
En conclusión, qué es 4140 acero aleado, 4140 El acero aleado es el material que se distingue por sus altos niveles de resistencia., dureza, y al mismo tiempo, tenacidad. Tiene numerosas aplicaciones en la fabricación de machos y matrices.. aparte de esto, su idoneidad para una amplia gama de técnicas de procesamiento y tratamiento térmico lo hace ideal para su uso en aplicaciones. Estas aplicaciones pueden requerir un alto rendimiento en varios sectores.. El estudio de las propiedades y usos de este material permite determinar el mejor material en función de las tareas de ingeniería específicas..
Preguntas frecuentes
Q1. ¿Es posible soldar? 4140 acero aleado?
Sí, es posible forjar una unión de 4140 acero. Depende del espesor del componente a soldar.. Para secciones gruesas, se debe realizar un tratamiento térmico de precalentamiento y post-soldadura para obtener una soldadura sólida..
Q2. que dificil es 4140 acero aleado?
Su dureza suele estar entre 28-32 HRC en condiciones de tratamiento térmico. Sin embargo, Esta dureza se puede tratar térmicamente dependiendo de ciertos procedimientos de tratamiento térmico fino..
Q3. ¿Cuál es la relación entre 4140 a 1045 acero carbono?
En comparación con 1045 acero carbono; 4140 El acero aleado tiene mejores propiedades mecánicas, es decir.. mayor fuerza, dureza, y resistencia al desgaste. Pero es más difícil de procesar y algo caro..
Q4. Es 4140 acero aleado autocorrosivo?
4140 El acero aleado tiene una resistencia a la corrosión razonable.. Sin embargo, significa que necesita una capa protectora o cualquier tratamiento protector en ambientes altamente corrosivos.
Contáctenos para más información.
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