Acero aleado AISI 4140 - ASTM A29

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Acero de aleación 4140 Forma, tamaño y tolerancia del suministro

Formulario de suministro	Tamaño (mm)	Proceso	Tolerancia
Redondo	Φ6-Φ100	Estirado en frío	Brillante / Negro	Mejor H11
	Φ16-Φ350	Laminado en caliente	Negro	-0 / + 1 mm
			Pelado / molido	Mejor H11
	Φ90-Φ1000	Forjado en caliente	Negro	-0 / + 5 mm
			Áspero convertido	-0 / + 3 mm
Plano / Cuadrado / Bloque	Espesor: 120-800	Forjado en caliente	Negro	-0 / + 8 mm
	Ancho: 120-1500		Mecanizado en bruto	-0 / + 3 mm

Observación: la tolerancia se puede personalizar según las solicitudes

4140 acero Composición química

Estándar	Calificación	C	Si	Minnesota	PAG	S	Cr	Ni	Mes
ASTM A29	4140	0,38-0,43	0,15-0,35	0,75-1,00	≤ 0.035	≤ 0,04	0,8-1,1	-	0,15-0,25
EN10083	42CrMo4	0,38-0,45	≤ 0,4	0,6-0,90	≤ 0.025	≤ 0.035	0,9-1,2	-	0,15-0,30
	1.7225
JIS G4105	SCM440	0,38-0,43	0,15-0,35	0,6-0,85	≤ 0.035	≤ 0,04	0,9-1,2	-	0,15-0,30
GB 3077	42CrMo	0,38-0,45	0,17-0,37	0,5-0,80	≤ 0.035	≤ 0.035	0,9-1,2	-	0,15-0,25
BS 970	EN19	0,35-0,45	0,15-0,35	0,5-0,80	≤ 0.035	≤ 0.035	0,9-1,5	-	0,2-0,40

4140 acero Propiedad fisica

Densidad g / cm3	7,85
Punto de fusión ° C	1416
el coeficiente de Poisson	0,27-0,30
Maquinabilidad (AISI 1212 como maquinabilidad 100%)	65%
Coeficiente de expansión térmica µm / m ° C	12.2
Conductividad térmica W / (mK)	46
Módulo de elasticidad 10 ^ 3 N / mm2	210
Resistividad eléctrica Ohm.mm2 / m	0,19
Capacidad calorífica específica J / (kg.K)	460
Módulo de elasticidad 10 ^ 3 N / mm2	100 ℃	200 ℃	300 ℃	400 ℃	500 ℃
	205	195	185	175	165
Expansión térmica 10 ^ 6 m / (mK)	100 ℃	200 ℃	300 ℃	400 ℃	500 ℃
	11.1	12.1	12.9	13.5	13.9

4140 acero Propiedad mecanica

Condición mecánica	R	S	S	T	U	V	W
Sección gobernante mm	250	250	150	100	63	30	20
Resistencia a la tracción Mpa	700-850	770-930	770-930	850-1000	930-1080	1000-1150	1080-1230
Fuerza de producción Mpa Min	480	540	570	655	740	835	925
Alargamiento %	15	13	15	13	12	12	12
Impacto Izod J Min	34	27	54	54	47	47	40
Impacto Charpy J Min	28	22	50	50	42	42	35
Dureza Brinell HB	201-255	233-277	233-277	248-302	269-331	293-352	311-375

4140 acero Resistencia a altas temperaturas

Para forjas pesadas templadas y revenido
Diámetro mm	Límite de rendimiento MPa
	20 ℃	100 ℃	200 ℃	250 ℃	300 ℃	350 ℃	400 ℃
≤250	510	486	461	441	422	392	363
250-500	460	431	412	402	382	353	324
500-750	390	333	333	324	304	275	245

4140 acero Forjar

La temperatura de forjado debe llevarse a cabo entre 900 ℃ -1200 ℃. Cuanto más baja sea la temperatura de finalización de la forja, más fino será el tamaño de grano. Mantenga la temperatura hasta que sea uniforme antes de la fragua, temperatura mínima de forjado 850 ° C, así que no forje por debajo de 850 ℃ El acero AISI 4140 debe enfriarse lo más lentamente posible en aire en calma o en arena después de forjado.

4140 acero Normalizando

La normalización se utiliza para refinar la estructura de las piezas forjadas que podrían haberse enfriado de manera no uniforme después del forjado, y se considera un tratamiento de acondicionamiento antes del tratamiento térmico final. La temperatura de normalización para el acero AISI 4140 debe realizarse entre 870 ℃ -900 ℃. Mantenga el tiempo adecuado para que el acero se caliente completamente para completar la transformación de ferrita a austenita. Enfriar en aire en calma.

4140 acero Recocido

Después del forjado, el acero AISI 4140 se puede recocer. La temperatura de recocido debe realizarse entre 800 ℃ -850 ℃, mantenga el tiempo adecuado para que el acero se caliente completamente. Enfriar lentamente en el horno. Este tratamiento formará una estructura apta para el mecanizado. La Dureza máxima es de 241 HB.

4140 acero Endurecimiento

Este tratamiento térmico obtendrá una estructura de martensita después de templado.Se debe realizar entre 840 ℃ -875 hold, mantener el tiempo adecuado para que el acero se caliente completamente, remojar durante 10-15 minutos por sección de 25 mm y enfriar en aceite, agua. , o polímero según se requiera. El templado debe seguirse inmediatamente después del templado.

4140 acero Templado

Templado generalmente se lleva a cabo para aliviar las tensiones del proceso de endurecimiento, pero principalmente para obtener la dureza y las propiedades mecánicas requeridas. La temperatura de templado real se elegirá para cumplir con las propiedades requeridas. Calentar el AISI 4140 cuidadosamente a una temperatura adecuada, generalmente entre 550 ℃ -700 ℃, remojar a la temperatura durante 2 horas por cada 25 mm de sección de regulación, luego enfriar al aire. entre 250 between -375 ℃ no se evita ya que el revenido dentro de este rango reducirá seriamente el valor de impacto, lo que resultará en fragilidad por revenido.

4140 acero Solicitud

El acero AISI 4140 encuentra muchas aplicaciones como forjados para las industrias aeroespacial, petrolera y de gas, automotriz, agrícola y de defensa, etc.Las aplicaciones típicas para los usos del acero 4140 incluyen: engranajes forjados, husillos, accesorios, plantillas, collares, ejes, piezas de transportadores, barras de palanca. , piezas de registro, ejes, ruedas dentadas, espárragos, piñones, ejes de bombas, arietes y engranajes anulares, etc.

SAE 4140 VS AISI 4140

Con el creciente volumen de comercio internacional de materiales de acero, los códigos de grado de acero SAE/AISI se encuentran a menudo en las consultas, como los comunes AISI 4140 y SAE 4140, SAE 1045 y AISI 1045, AISI 4340 y SAE 4340, etc.

Entonces la pregunta es, ¿representan el mismo material?

En primer lugar, debemos aclarar que AISI y SAE significan American Iron and Steel Institute (AISI) y Society of Automotive Engineers (SAE). Estas dos asociaciones participaron en la estandarización del sistema de codificación numérica del acero y se integraron gradualmente en el Sistema de unión de nomenclatura de grado de acero AISI/SAE.

El valor de SAE/AISI es que los ingenieros técnicos pueden obtener información general (aunque no completa) sobre los tipos de acero y sus grados a través de este sistema de nomenclatura de grado de acero. Hasta ahora, los códigos de grado de acero de SAE y AISI a menudo se citan en la cotización y certificación de productos de acero en los Estados Unidos, sin distinguirlos deliberadamente.

Por lo tanto, de lo anterior, se puede ver que "4140", "AISI 4140" o "SAE 4140", aunque escritos de manera diferente, pero en la mayoría de las aplicaciones industriales generales, cualquiera de los anteriores se considera equivalente.

Temperatura Crítica para Tratamiento Térmico de SAE 4140

• Ac1: 730 ℃
• Ac3: 780 ℃
• Ar1: 690 ℃
• Sra: 360 ℃

Tratamiento térmico para SAE 4140

• Normalizando

Después del trabajo en caliente, la normalización SAE 4140 puede refinar los granos, homogeneizar la estructura y preparar la estructura para el tratamiento térmico final (especialmente para Q&T).

Detalles del proceso:

1. Temperatura de normalización: 840-880°C
2. Calentamiento y preservación del calor en pasos a 450°C,650°C
3. Control de la velocidad de calentamiento para garantizar un calentamiento uniforme.
4. Refrigeración por aire, que puede acelerarse soplando aire o agua nebulizada.

Diagrama de normalización SAE 4140

• Recocido

Para el recocido de SAE 4140, el objetivo principal es reducir la dureza, mejorar la maquinabilidad y reducir la tensión residual.
Los métodos comunes de recocido generalmente se dividen en los siguientes tipos.

• Recocido completo (recocido de recristalización): 800-850°C
• Recocido isotérmico: 675 ° C
• Recocido de alivio de tensión: 600-650 ° C

Método de enfriamiento: enfriamiento del horno

Diagrama de recocido SAE 4140

•  Temple y revenido (QT) para SAE 4140

El templado y el revenido se refieren a un proceso de tratamiento térmico utilizado para mejorar las propiedades mecánicas integrales de los materiales de acero. Es decir, después del enfriamiento, se somete a un tratamiento de revenido a alta temperatura.

Para el acero SAE 4140, el propósito del templado y revenido es hacer que el material obtenga una buena combinación de resistencia y tenacidad, que no solo tiene alta resistencia, sino también excelente tenacidad, plasticidad y rendimiento de corte.

Detalles del proceso:

1.Temperatura de enfriamiento:840-880°C
2.Mantener a esta temperatura y luego enfriar en aceite o agua.
3. Templado tan pronto como sea posible cuando la temperatura baja al ambiente
4.caliente uniformemente a la temperatura adecuada de 540-680 ° C
5.Mantenga el material fuera del horno, luego enfríe en el aire

Dureza de enfriamiento: 55-59HRC

Temperatura de templado: 220-650 °C, Dureza correspondiente: 28-58HRC.

Propiedad mecánica para SAE 4140 en estado templado y revenido

1. Resistencia a la tracción: ≥1100MPa
2. Punto de rendimiento: ≥950MPa
3. Porcentaje de reducción del área después de la fractura: ≥45%
4. Elongación después de la fractura: ≥12%
5.Prueba de impacto (+ 20 ° C): transversal - 26 ~ 42J; Longitud - 49 ~ 55J

Condición de entrega

1.Forma: Redondo / Cuadrado / Plano / Ejes / Rodillos / Bloques
2.condición de la superficie: superficie negra / superficie brillante
3.Tratamiento térmico: normalizado / recocido / QT
4.Rectitud: Max 3 mm / m (la rectitud mejorada puede estar disponible a pedido)
5.Longitud: 3000-5800mm adecuado para contenedores de 20 ″. por encima de 6000 mm, adecuado para contenedores de 40 ″
6.Tamaño del grano: 5-8 según ASTM E112-96
7.Estándar ultrasónico: Sep1921 / ASTM A388 / EN 10228-3
8.Dureza típica: HB269-302
9.Inclusión no metálica: 2 máx. Según ASTM E45 / K4≤20 según DIN 50602
10.Relación de forja: mínimo 4: 1
11.Fusión de lingotes: EAF + LF + VD
12.Marcado: Grado / Peso / Longitud / Tamaño / Número de calor

Certificacion de calidad

Se proporcionará un informe de prueba del material (Certificado de inspección EN 10204 3.1), que documente lo siguiente:
1.Análisis químico
2.Propiedades mecánicas
3.dureza de la superficie
Inclusión no metálica
5.Proceso de tratamiento térmico
6.tamaño de grano
7.relación de forja
8. Informe de prueba ultrasónico

Tamaño y condición del suministro para SAE 4140

• Barras redondas: Dia.80 - 1,000mm como forjado
• Barras planas / cuadradas: Espesor máximo 800 mm
• Ejes, rodillos, bloques: Personalizado o según dibujo
• Barras redondas enrolladas: Dia.14 - 350 mm con UT Assurance

Tratamiento térmico:Templado y Revenido (+QT), Normalizado (+N), Recocido (+A)
Acabado de superficie: Negro / Torneado en bruto / Pelado