4140 Steel Flat Bar/es
La barra plana de acero de aleación 4140 es un buen material para la industria: propiedades, composición química, tratamiento térmico y más a continuación.
La barra plana de acero 4140 pertenece al acero de aleación estructural. Según los requisitos de calidad de los aceros y grados de acero, la fundición del acero de aleación estructural puede adoptar convertidores de oxígeno soplado, hornos de hogar abierto y hornos de arco eléctrico; o añadir refusión de escoria por electrofusión y desgasificación al vacío. El lingote puede ser de colada continua o fundición a presión. El lingote de acero debe enfriarse lentamente o forjarse y laminarse en caliente. Al calentar el lingote de acero, es necesario buscar una temperatura uniforme y un tiempo de mantenimiento suficiente para mejorar los defectos de segregación y evitar la deformación desigual durante el forjado y el laminado. El acero después del forjado y el laminado es de pequeño tamaño, especialmente la carburación con un contenido de carbono de aproximadamente el 0,2%. El acero debe enfriarse rápidamente a temperaturas superiores a 600 °C para evitar el deterioro de la estructura de la banda. En las piezas forjadas con secciones transversales grandes, se deben tomar medidas para eliminar la tensión interna y las manchas blancas. El acero templado y revenido debe templarse hasta obtener una estructura de martensita, en la medida de lo posible, y luego endurecerse hasta obtener una estructura de sorbato. Durante el proceso de carburación del acero, el gradiente de concentración de la capa carburizada no debe ser demasiado grande para evitar una red continua en los límites de grano de la capa de carburo. El acero nitrurado debe someterse primero a un tratamiento térmico para obtener las propiedades requeridas y, finalmente, a la nitruración tras el acabado. Tras la nitruración, no se requiere ningún procesamiento adicional, salvo el rectificado y la eliminación de la frágil y delgada "capa blanca".
La barra plana de acero 4140 se utiliza en hornos de arco eléctrico y convertidores de oxígeno soplado para su fundición. Además, generalmente se requiere refinación fuera del horno, refusión por electroescoria o tratamiento al vacío, fundición en horno de inducción al vacío o fundición al vacío doble, y un tratamiento térmico adecuado.
El contenido de elementos de aleación en este tipo de acero es relativamente alto, incluyendo principalmente acero resistente a la corrosión, acero resistente al calor, acero resistente al desgaste, acero magnético y aceros especiales con otras propiedades físicas y químicas únicas. Por ello, la barra plana de acero 4140 se utiliza ampliamente en barcos, vehículos, aeronaves, misiles, armas, ferrocarriles, puentes, recipientes a presión, máquinas herramienta y otras estructuras. La barra plana de acero 4140 posee mejores propiedades mecánicas que el acero al carbono, especialmente un excelente rendimiento en el tratamiento térmico.
La barra plana de acero 4140 ofrece alta resistencia, templabilidad, buena tenacidad, baja deformación durante el temple, alta resistencia a la fluencia y resistencia a altas temperaturas. Se utiliza para fabricar piezas forjadas que requieren mayor potencia y secciones templadas y revenidas de mayor tamaño que el acero 35CrMo, como engranajes de gran tamaño para tracción de locomotoras, engranajes de transmisión de supercargadores, ejes traseros, bielas de alta carga y abrazaderas de resorte, juntas de tuberías de perforación y herramientas de salvamento para pozos petrolíferos por debajo de los 2000 m.
La barra plana de acero AISI ASTM SAE 4140 presenta buena trabajabilidad, baja deformación durante el procesamiento y buena resistencia a la fatiga. Es un acero endurecible de templabilidad media. Presenta buena resistencia y buenas propiedades mecánicas integrales después del tratamiento térmico, buena fabricabilidad y un alto índice de fluencia. Su temperatura máxima de operación es de 427 °C. La barra plana de acero 4140 presenta resistencia, alta templabilidad, buena tenacidad, baja deformación durante el temple, alta resistencia a la fluencia y resistencia a largo plazo a altas temperaturas. Se utiliza para fabricar piezas forjadas que requieren mayor potencia y secciones templadas y revenidas de mayor tamaño que el acero 35CrMo, como engranajes de gran tamaño para tracción de locomotoras, engranajes de transmisión de supercargadores, ejes traseros, bielas de alta carga y abrazaderas de resorte. Las juntas de tuberías de perforación y las herramientas de salvamento para pozos petrolíferos profundos de menos de 2000 m de longitud se pueden utilizar para moldes de máquinas dobladoras, etc.
Composición química de la barra plana de acero 4140
- Carbono (C) 0,38% ～ 0,45%,
- Silicio (Si) 0,17% ～ 0,37%,
- Manganeso (Mn) 0,50%～0,80%
- Fósforo (P) ≤0,035%,
- Azufre (S) ≤0,035%,
- Cromo (Cr) 0,9% ～ 1,20%,
- Níquel (Ni)≤0,30%
- Molibdeno (Mo) 0,15% ～ 0,25%,
- Cobre (Cu) ≤ 0,30%
Propiedades mecánicas de la barra plana de acero 4140
- Resistencia a la tracción σb (MPa): ≥1080(110),
- Límite elástico σs (MPa): ≥930(95)
- Elongación δ5 (%): ≥12,
- Contracción de la sección ψ (%): ≥45,
- Energía de impacto Akv (J): ≥63
- Valor de tenacidad al impacto αkv (J/cm2): ≥78(8),
- Dureza: ≤217HB
Proceso de tratamiento térmico de barras planas de acero 4140
- Recocido n.° 1: recocido a 760 ± 10 °C, enfriamiento del horno a 400 °C, refrigeración por aire. HB220-230
- Normalización No.4 860±10℃ normalización, refrigeración por aire.
- Temple y revenido n.° 5 840 ± 10 °C, temple en agua o aceite (según la complejidad de la forma del producto), revenido a 680-700 grados. HB < 217
- Temple y revenido n.° 6: aceite de temple a 840 ± 10 °C, luego revenido a 470 grados. HRC41-45
- Temple y revenido n.° 7: aceite de temple a 840 ± 10 °C y posterior revenido a 480 °C. HRC35-45
- Temple y revenido n.° 8: aceite de temple a 850 °C y posterior revenido a 510 °C. HRC38-42
- Temple y revenido n.° 9: aceite de temple a 850 °C y posterior revenido a 500 °C. HRC40-43
- Temple + revenido Aceite de temple n.° 10 a 850 ℃, luego revenido a 510 ℃. HRC36-42
- Temple + revenido Aceite de temple n.° 11 a 850 ℃ y luego revenido a 560 ℃. HRC32-36
- Temple y revenido n.° 12: aceite de temple a 860 °C y posterior revenido a 390 °C. HRC48-52
Grado de organización estándar internacional correspondiente a la barra plana de acero 4140: 42CrMo4
- Marca japonesa correspondiente: SCM440
- Correspondiente a la marca alemana: 42CrMo4
- Corresponde aproximadamente al grado estadounidense: 4140
- Correspondiente a la norma británica BS 708M40/708A42/709M40
- Correspondiente a la norma francesa NF 40CD4/42CD4
- Correspondiente al GB 42CrMo chino
- Correspondiente a Rusia ГOCT 38XM
