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4140 / 4142 Acero bonificado - 1.7225 - 42CrMo4 - ~SCM 440
¿Qué es el acero 4140?
Como acero de baja aleación, el 4140, también conocido como acero al cromo molibdeno o acero al cromo moly, depende del cromo, molibdeno y manganeso añadidos para aumentar la resistencia y la templabilidad, aunque sus características de soldabilidad son inadecuadas. El contenido de cromo de este acero bonificado proporciona penetración de dureza, mientras que el molibdeno añadido proporciona dureza y resistencia uniformes. El manganeso añadido se presta a aumentar la resistencia y la templabilidad. El acero 4140 se puede utilizar tanto en aplicaciones de baja temperatura como de alta temperatura y, con el tratamiento térmico pertinente, también se puede utilizar en entornos de gases sulfurosos. El acero 4140 / 4142 pertenece al grupo de aceros estructurales de alta calidad.
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4140 / 4142 Acero bonificado: Valores estándar
Dureza de trabajo:
27 HRC - 48 HRC
Estado de suministro:
máx. 217HB
Composición química en %
0.380000
0.380.450000
0.450.000000
00.400000
0.40.600000
0.60.900000
0.90.000000
00.035000
0.0350.000000
00.035000
0.0350.900000
0.91.200000
1.20.150000
0.150.300000
0.34140 / 4142 Acero bonificado: Ficha de datos técnicos
4140 / 4142 Acero bonificado: Características técnicas
Acero para bonificar de uso múltiple (aquí: ejecución recocida), con alta resistencia y tenacidad elevada, que a menudo se utiliza para componentes sometidos a grandes esfuerzos empleados en la industria automotriz. También se utiliza universalmente, en estado bonificado y con endurecimiento adicional de la capa superficial, para la construcción de máquinas.
4140 / 4142 Acero bonificado: Posibilidades de aplicación
Construcción de máquinas en general, componentes de máquinas, ejes, muñequillas, bielas, cigüeñales, ejes de engranaje, piñones, engranajes, placas de base, piezas de montaje
4140 / 4142 Información general
¿Cuál es la diferencia entre el acero 4140 y el 4142?
El 4140 y el 4142 son casi idénticos, pero el contenido de carbono del 4142 es ligeramente superior. Mientras que la composición del acero 4140 tiene un contenido de carbono de 0.38 a 0.43 %, el 4142 tiene un contenido de carbono de 0.4 a 0.45 %.
¿Para qué se utiliza el 4140 / 4142?
Entre las aplicaciones del acero plano 4140 / 4142 se incluyen: pernos, bridas, pinzas, matrices de doblado, cigüeñales, piezas de embrague, rodillos de conformado y matrices de estampación de tiradas cortas.
¿El 4140 / 4142 es un acero inoxidable?
El 4140 / 4142 no es, ni siquiera con un contenido de cromo y molibdeno, un acero inoxidable clásico con un 10.5 % de cromo. Pertenece al grupo de los aceros estructurales de alta calidad.
¿El 4140 / 4142 es resistente a la corrosión?
En una escala en la que 1 es baja y 6 es alta, la resistencia a la corrosión del 4140 / 4142 se sitúa en 2. El 4140 / 4142 tiene cierta resistencia a la corrosión debido a su contenido de cromo y molibdeno, pero se oxidará cuando la corrosión se haya instalado.
¿El 4140 / 4142 es magnetizable?
El acero 4140 / 4142 es magnetizable.
Tratamiento térmico del 4140 / 4142
El 4140 / 4142 se puede calentar hasta 860 °C (1580 °F) y enfriar en aceite. El material se puede normalizar y el revenido puede lograr una amplia gama de propiedades.
Recocido del 4140 / 4142
De manera uniforme se calientan las piezas a 680 – 720 °C (1256 – 1328 °F), después se dejan enfriar lentamente en el horno para alcanzar la dureza de recocido de aproximadamente 217 BHN.
Alivio de tensiones del 4140 / 4142
El 4140 / 4142 debe calentarse a 593 – 705 °C (1100 – 1300 °F), mantenerse a esa temperatura durante 2 horas y, a continuación, enfriar las piezas al aire.
Normalizado del 4140 / 4142
Este acero se puede normalizar antes de templarse. Se calienta a 840 – 880 °C (1544 – 1616 °F), y después, se deja enfriar al aire.
Temple del 4140 / 4142
Para templar el 4140 / 4142, el material debe calentarse de manera lenta y uniforme a 820 – 860 °C (1508 – 1580 °F), a continuación, se enfría con agua o aceite, según el tamaño y la complejidad de las piezas. Tras el temple, el material puede alcanzar una dureza de trabajo de entre 262 y 456 BHN (27 – 48 HRC).
Enfriamiento del 4140 / 4142
El 4140 / 4142 se puede enfriar en aceite hasta alcanzar la temperatura ambiente y, a continuación, se debe revenir inmediatamente.
Temperatura de revenido del 4140 / 4142
El 4140 / 4142 se puede revenir a 540 – 680 °C (1004 – 1256 °F). Cuanto más alta sea la temperatura de revenido, más blando y dúctil será el material. En general, la dureza y la ductilidad vienen determinadas por el revenido del material, cuanto mayor es la ductilidad menor es la dureza, lo que también es cierto a la inversa. Aparte de la ventaja de conferir al acero las características deseadas y necesarias, el revenido permite liberar tensiones en el material, reduce la probabilidad de que se agriete y mejora el comportamiento de deformación.
Revenido del 4140 / 4142
La aleación 4140 / 4142 se puede revenir a 540 – 680 °C (1004 – 1256 °F) en función de la dureza y de las características que se requieran. Después del tratamiento se enfría al aire.
Demasía / Cambios dimensionales del 4140 / 4142
El 4140 / 4142 tiene una resistencia a la fluencia hasta una temperatura de 540 °C (1004 °F) y es capaz de mantener sus características cuando se expone a temperaturas de trabajo relativamente altas durante un tiempo prolongado.
Mecanizado por descarga eléctrica (EDM) del 4140 / 4142
Es posible mecanizar por descarga eléctrica o electroerosionar (EDM) este acero en estado recocido y templado. Como en todos los trabajos de electroerosión, la capa refundida debe eliminarse a fondo mediante el proceso de apedreado y pulido.
¿Se puede nitrurar el 4140 /4142?
El 4140 / 4142 se puede nitrurar para conseguir una capa superficial más dura.
Maquinado del 4140 / 4142
Este acero se puede maquinar fácilmente después de haber sido tratado térmicamente para producir la microestructura necesaria para el mejor maquinado.
¿Se puede forjar el 4140 / 4142?
El 4140 / 4142 se puede forjar a una temperatura comprendida entre 900 – 1000 °C (1652 – 1832 °F), a continuación, se enfría muy lentamente en aire quieto o arena.
¿Se puede soldar el 4140 / 4142?
Sólo se puede soldar en estado recocido o normalizado, lo que permite utilizar todas las técnicas convencionales. Para evitar que se agriete, se tiene que precalentar a 177 – 350 °C (350 – 650 °F). Debido al nivel de carbono de este acero, se recomienda precalentar y postcalentar. Se enfría lentamente para evitar/reducir la fragilidad. Si se suelda en estado tratado térmicamente, lo que normalmente sólo se hace para reparaciones, las propiedades mecánicas se ven afectadas y debe realizarse un tratamiento térmico una vez esté soldado. Antes de soldar piezas precalentadas, se recomienda aliviar las tensiones de las piezas a una temperatura de 15 °C (60 °F) por debajo de la temperatura de revenido original para evitar que se agrieten.
Resistencia al desgaste del 4140 / 4142
En una escala en la que 1 es baja y 6 es alta, el 4140 / 4142 obtiene una puntuación de 3.
Resistencia a la tracción del 4140 / 4142
El 4140 / 4142 tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 104.4 KSI en el momento de la entrega (0.145 KSI = 1MPa). Para alcanzar este valor, se realiza un ensayo de tracción que muestra cuánta fuerza es necesaria para estirar o alargar una muestra antes de que se rompa.
Límite elástico del 4140 / 4142
El límite elástico del 4140 / 4142 es de aproximadamente 95 KSI. Esto indica cuándo el material empieza a mostrar deformación plástica.
Dureza de trabajo del 4140 / 4142
La dureza de trabajo de este material oscila entre 262 y 456 BHN(27 – 48 HRC [dureza Rockwell]).
Capacidad calorífica específica del 4140 / 4142
Este valor muestra cuánto calor se necesita para calentar 1 lb de 4140 / 4142 a 1 °F (-17.2 °C).
Diagrama continuo de transformación-temperatura-tiempo del 4140 / 4142
Este diagrama muestra los microcambios a lo largo del tiempo a diferentes temperaturas. Son importantes durante el tratamiento térmico ya que proporcionan información sobre las condiciones óptimas para procesos como el temple, el recocido y la normalización.
Diagrama TTT isotérmico del 4140 / 4142
Este diagrama muestra cómo la estructura del acero a nivel micro cambia con el tiempo a una temperatura constante. Muestra a qué temperatura y a partir de qué tiempo comienzan a formarse diferentes fases (por ejemplo, la perlita, la martensita o la bainita).
Características del acero 4140 / 4142
Acero para trabajar en caliente
Este acero se puede trabajar en caliente a 816 – 1038 °C (1500 – 1900 °F), conserva las características incluso tras una larga exposición a las altas temperaturas de trabajo.
Acero para trabajar en frío
En su estado recocido, este acero se puede trabajar en frío con todos los métodos convencionales.
Densidad del 4140 / 4142
La densidad del 4140 / 4142 a temperatura ambiente ~20 °C (~68 °F) es de 0.284lb/pulg3 (7.85g/cm3).
Conductividad térmica del 4140 / 4142
La conductividad térmica para el 4140 / 4142 a temperatura ambiente es de 42.6 W/(m*K) (313 BTU/([h-ft2*°F]).
| valor | a la temperatura de |
|---|---|
| 42.6 W/(m⋅K) | 68 °F |
Coeficiente de dilatación térmica del 4140 / 4142
Este diagrama muestra cuánto puede dilatarse o contraerse el 4140 / 4142 cuando cambian las temperaturas, lo que puede ser muy importante cuando se trabaja con altas temperaturas o fuertes cambios de temperatura.
| 10-6m/(m•K) | a la temperatura de |
|---|---|
| 11.1 | 68 - 212 °F |
| 12.1 | 68 - 392 °F |
| 12.9 | 68 - 572 °F |
| 13.5 | 68 - 752 °F |
Resistencia eléctrica específica del 4140 / 4142
En la siguiente tabla encuentra la constante del material dependiente de la temperatura (resistividad). La conductividad eléctrica es el valor recíproco de la resistencia específica.
| valor | a la temperatura de |
|---|---|
| ~ 0.231 (Ohm⋅mm²)/m | ~ 68 °F |
| ~ 0.284 (Ohm⋅mm²)/m | ~ 212 °F |
| ~ 0,358 (Ohm⋅mm²)/m | ~ 392 °F |
| ~ 0,448 (Ohm⋅mm²)/m | ~ 572 °F |
| ~ 0,552 (Ohm⋅mm²)/m | ~ 752 °F |
| ~ 0,671 (Ohm*mm²)/m | ~ 932 °F |
Módulo de elasticidad del4140 / 4142(módulo de Young)
La relación entre la tensión y la deformación del acero se describe en el módulo de elasticidad (módulo de Young) y puede consultarse en la tabla siguiente con los valores y temperaturas correspondientes.
| valor | a la temperatura de |
|---|---|
| ~ 31.47 KSI | ~ 68 °F |
| ~ 30.89 KSI | ~ 212 °F |
| ~ 30.75 KSI | ~ 392 °F |
| ~ 30.02 KSI | ~ 572 °F |
| ~ 28.86 KSI | ~ 752 °F |
| ~ 27.85 KSI | ~ 932 °F |
¿El 4140 / 4142 es un acero para cuchillos?
Cuando se decide fabricar un cuchillo o una hoja con 4140 / 4142, hay que tener en cuenta la dureza y la resistencia a la corrosión, así como la resistencia al desgaste. Aunque es posible, este acero no se utiliza habitualmente para fabricar cuchillos.
Ficha de datos técnicos del 4140 / 4142
Como proveedor de aceros le ofrecemos la ficha de datos técnicos del 4140 / 4142 en formato PDF.
Acero alternativo al 4140 / 4142
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