O material 4140 o aço de liga é comumente usado em diversas indústrias, setores, e processos de produção. Ele incorpora vários recursos, ou seja. força elevada, dureza, e resistência. além disso, é amplamente utilizado na formação de peças que necessitam de alta resistência à tração e resistência ao desgaste. Então, neste artigo, descreveremos as características e usos de 4140 liga de aço para engenharia e construção industrial.
O que é 4140 Liga de aço?
4140 aço-liga é um aço de baixa liga que contém cromo, molibdênio, e manganês. É popular principalmente por causa de sua resistência, alta resistência à fadiga, e boa usinabilidade. além disso, tem aplicações comuns na fabricação de peças como engrenagens, virabrequins, e peças pesadas.
Fabricação e Processamento de 4140 Liga de aço
Aqui estão as etapas completas para a fabricação e processamento de 4140 Liga de aço.
1. Tratamento térmico
As propriedades mecânicas de 4140 ligas de aço são a consideração mais importante. além disso, o tratamento térmico é importante para obter a composição correta. Os principais processos de tratamento térmico incluem:
- anelamento: Este processo inclui aquecer o aço a uma faixa entre 1550F e 843C e depois temperá-lo. O recozimento melhora a capacidade de usinar o material e reduz a tensão interna nele.
- Têmpera: O aço é aquecido até 1550°F (843°C) e é instantaneamente temperado em água ou óleo. Steeling serve demais para aumentar a dureza relativa do aço. Mas pode fazer isso em detrimento da resistência.
- Temperamento: Depois de temperar, passamos por reaquecimento a uma temperatura mais baixa (entre 400-1200°F ou 204-649°C) e depois esfriando. A normalização também é conhecida como têmpera. Tem a função de minimizar os níveis de fragilidade e aumentar a tenacidade.
2. Forjamento e Usinagem
Devido à boa forjabilidade e usinabilidade, 4140 o aço é aplicável para diferentes peças. O processo de forjamento ajuda a moldar o aço em altas temperaturas. Melhora as propriedades mecânicas do silício, bem como a estrutura do grão. O acabamento é usado para obter as dimensões e o acabamento superficial necessários. além disso usinagem ajuda a fazer dimensões precisas e bons acabamentos superficiais.
3. Soldagem e união
É possível soldar 4140 Liga de aço, embora o material geralmente deva ser pré-aquecido e soldado. Pode exigir tratamento térmico posteriormente. Alguns dos métodos aplicados soldagem incluem soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW) e soldagem a arco de metal blindado (SMAW).
Composição Química de 4140 Liga de aço
4140 é principalmente um aço cromo-molibdênio. Ele também contém alguns materiais primários como:
- Carbono (C): 38-0.43%
- Cromo (Cr):80-1.10%
- Molibdênio (Mo):15-0.25%
- Manganês (Mn): 75-1.00%
- Silício (E):20-0.35%
Diferenciar entre 4140 Liga de aço com 4340 e 1045 Aço
Então, aqui está uma tabela detalhada para comparar 4140 liga de aço com 4340 e 1045 aço.
Propriedade | 4140 Liga de aço | 4340 Liga de aço | 1045 Aço carbono |
Composição | Cromo, Molibdênio | Cromo, Molibdênio, Níquel | Carbono |
Dureza | Médio a alto (28-32 CDH) | Alto (40-45 CDH) | Médio (12-17 CDH) |
Resistência à tracção | Até 100 ksi | Até 120 ksi | Até 80 ksi |
Força de rendimento | 70-90 ksi | 90-100 ksi | 45-50 ksi |
Resistência ao Impacto | Bom | Muito bom | Moderado |
Resistência ao desgaste | Bom | Excelente | Moderado |
Maquinabilidade | Moderado | Moderado | Bom |
Soldabilidade | Moderado (requer pré/pós-tratamento) | Moderado (requer pré/pós-tratamento) | Bom |
Custo | Moderado | Alto | Baixo |
Aplicações Típicas | Componentes automotivos, peças de máquinas | Componentes aeroespaciais, peças de alto estresse | Máquinas gerais, peças estruturais |
Aplicações de 4140 Liga de aço
4140 A versatilidade do aço-liga o torna capaz em vários setores, como;
- Indústria automobilística: Popular na fabricação de tratores, veículos, bicicletas, motores, e outras peças. Essas peças precisam de alta resistência e elasticidade, ou seja. virabrequins, engrenagens, e eixos.
- Aeroespacial e Defesa: Uso apropriado ao fabricar componentes de engrenagens e outros elementos estruturais. Porque oferecem alta resistência e resistividade à fadiga.
- Indústria de Petróleo e Gás: Eles têm amplas aplicações em indústrias onde equipamentos como furadeiras, válvulas, e outras ferramentas mecânicas são produzidas. Essas peças precisam de dureza e alta resistência.
- Construção e Máquinas: Podemos empregá-los em certas partes do equipamento pesado, ou seja. eixo e acoplamento. Porque o seu desgaste e impactos abrasivos são inevitáveis.
- Ferramentas e Matrizes: Usado principalmente para fazer matrizes, Bolores, e ferramentas devido à sua dureza e resistência ao desgaste.
Diferentes padrões e especificações para 4140 Liga de aço
A tabela a seguir nos dará um detalhe dos padrões disponíveis para 4140 Liga de aço
padrões e especificações para 4140 Liga de aço:
Padrão | Especificações |
ASTM A519 | Tubulação Mecânica Sem Costura |
SAE J403 | Composições de ligas de aço |
ISO 683-17 | Aços tratáveis termicamente e ligas |
ASTM A29/A29M | Barras de aço forjado a quente, requerimentos gerais |
ASTM A322 | Classes padrão de barras de liga de aço |
ASTM A331 | Barras de liga de aço com acabamento a frio |
ASTM A505 | Placas de liga de aço temperadas e temperadas |
SAE AMS 6349 | Barras e tubos de liga de aço normalizados/recozidos |
AMS 6382 | Barras e tubos de liga de aço com tratamento térmico |
DE 1.7225 | 42Aço de liga CrMo4 (Alemanha/Europa) |
ELE G4105 | Aços Cromo-Molibdênio (Japão) |
EM 19 | Aço de engenharia Cr-Mo (Europa) |
Vantagens e desvantagens de 4140 Liga de aço
Aqui estão as vantagens e desvantagens de 4140 Liga de aço.
1. Vantagens
- Força e durabilidade: 4140 o aço-liga é um material de alta resistência, duro, e adequado para uso de peças de alta tensão.
- Resistência ao desgaste: Por ser um produto siderúrgico, possui resistência moderada ao desgaste. Então, ajuda a aumentar a durabilidade das peças.
- Versatilidade: A grande vantagem disso é que pode ser tratado termicamente e, como qualquer outro metal, pode passar por vários processos.. Então, pode ter muitas aplicações.
2. Desvantagens
- Resistência à corrosão:4140 o aço-liga não é relativamente resistente à corrosão. além disso, pode precisar de muitas camadas sobre a superfície do metal.
- Fatores de custo: O aço-liga também pode às vezes ser mais caro do que o aço carbono normal. É principalmente devido ao seu conteúdo de componentes de liga e detalhes de fabricação.
Conclusão
Para concluir, o que é 4140 Liga de aço, 4140 o aço-liga é o material que se distingue pelos altos níveis de resistência, dureza, e ao mesmo tempo, dureza. Possui inúmeras aplicações na fabricação de machos e matrizes. além disso, sua adequação a uma vasta gama de técnicas de tratamento e processamento térmico o torna ideal para uso em aplicações. Estas aplicações podem exigir alto desempenho em diversos setores. O estudo das propriedades e utilizações deste material permite determinar o melhor material dependendo das tarefas específicas de engenharia..
perguntas frequentes
1º trimestre. É possível soldar 4140 Liga de aço?
Sim, é possível forjar uma junta de 4140 aço. Depende da espessura do componente a ser soldado. Para seções espessas, o pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem devem ser feitos para obter uma solda sólida..
2º trimestre. Quão difícil é 4140 Liga de aço?
Sua dureza geralmente está entre 28-32 HRC na condição tratada termicamente. No entanto, esta dureza é tratável termicamente dependendo de certos procedimentos de tratamento térmico fino.
3º trimestre. Qual é a relação entre 4140 para 1045 Aço carbono?
Em comparação com 1045 Aço carbono; 4140 o aço-liga tem melhores propriedades mecânicas, ou seja. maior resistência, dureza, e resistência ao desgaste. Mas é mais difícil de processar e um pouco caro.
4º trimestre. É 4140 liga de aço autocorrosiva?
4140 liga de aço tem razoável resistência à corrosão. No entanto, significa que precisa de um revestimento protetor ou de qualquer tratamento protetor em ambientes altamente corrosivos.
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