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Acero 4140 PH / 4142 PH - 1.7225+QT - 42CrMo4 - Cromo-Molibdeno
Como acero de baja aleación, el 4140 PH / 4142 PH, también conocido como acero al cromo-molibdeno, depende del cromo, del molibdeno y del manganeso añadidos para aumentar la resistencia y la templabilidad, aunque no sea adecuado para soldar. El contenido de cromo de este acero bonificado proporciona penetración del temple, 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 PH / 4142 PH se puede utilizar tanto en aplicaciones de baja como de alta temperatura y, con el tratamiento térmico pertinente, también se puede emplear en entornos de gases sulfurosos. El acero 4140 / 4142 PH pertenece al grupo de aceros estructurales de alta calidad. En estado bonificado (PH), ofrece una buena resistencia al desgaste y tiene un mínimo de 27 HRC, que se puede aumentar si se templa por llama o por inducción, o también se puede nitrurar. En este estado, está listo para utilizarse, pero también se puede maquinar.
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Acero en medidas imperiales
4140 PH / 4142 PH Acero bonificado: Valores estándar
Dureza de trabajo:
27 HRC (dureza al suministrar) - 48 HRC
Estado de suministro:
máx. 380HB
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 PH / 4142 PH Acero bonificado: Ficha de datos técnicos
4140 PH / 4142 PH Acero bonificado: Características técnicas
Acero para bonificar de uso múltiple (aquí: ejecución bonificada), 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 PH / 4142 PH 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 PH / 4142 PH Información general
¿Cuál es la diferencia entre el 4140 PH y el 4142 PH?
El 4140 PH y el 4142 PH son casi idénticos, pero 4142 PH tiene un contenido de carbono ligeramente superior. Mientras que la composición del acero 4140 PH tiene un contenido de carbono del 0.38 al 0.43 %, el 4142 PH lo tiene del 0.4 al 0.45 %.
¿Para qué se utiliza el 4140 PH / 4142 PH?
Algunas de las aplicaciones de este acero plano 4140 PH / 4142 PH son: pernos, bridas, pinzas, matrices de doblado, cigüeñales, piezas de embrague, rodillos de conformado y matrices de estampación de tiradas cortas.
¿El 4140 PH / 4142 PH es un acero inoxidable?
El 4140 PH / 4142 PH, aunque contiene cromo y molibdeno, no es un acero inoxidable clásico con un 10.5 % de cromo. Pertenece al grupo de los aceros estructurales de alta calidad.
¿El 4140 PH / 4142 PH es resistente a Ia corrosión?
En una escala en la que 1 es baja y 6 es alta, la resistencia a la corrosión del 4140 PH / 4142 PH se sitúa en 2. El 4140 PH / 4142 PH tiene cierta resistencia a la corrosión debido al contenido de cromo y molibdeno, pero se oxida cuando entra en contacto con la corrosión y sufrirá los mismos daños que otros aceros no resistentes a la corrosión.
¿El 4140 PH / 4142 PH es magnetizable?
El acero 4140 PH / 4142 PH es magnetizable y adecuado para sujetarse magnéticamente.
Tratamiento térmico del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 PH / 4142 PH no se suele tratar térmicamente, porque se suministra pretemplado. Si necesita una mayor dureza, siga los pasos de endurecimiento que se indican a continuación, empezando por recocer el 4140 PH / 4142 PH.
Recocido del 4140 PH / 4142 PH
Se calientan las piezas de manera uniforme hasta 680 – 720 °C (1256 – 1328 °F), después se enfrían lentamente en el horno para alcanzar la dureza de recocido de aprox. 217 BHN.
Alivio de tensiones del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 PH / 4142 PH se calienta lentamente hasta alcanzar los 482°C (900°F) y se deja empapar durante 1 hora por pulgada (25.4 mm) de espesor; a continuación, se enfría el material en el horno o al aire hasta alcanzar la temperatura ambiente.
Normalizado del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 PH / 4142 PH se puede normalizar antes de templar. Se calienta a 840 – 880 °C (1544 – 1616 °F) y a continuación, se enfría al aire.
Temple del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 PH / 4142 PH es material pretemplado, para alcanzar una mayor dureza el material se tiene que recocer, como se ha descrito anteriormente, y luego se puede ser retemplar.
Después del temple, el material puede alcanzar una dureza de trabajo entre 262 y 456 BHN (27 - 48 HRC).
Enfriamiento del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 PH / 4142 PH se puede enfriar en aceite hasta la temperatura ambiente y después se tiene que revenir inmediatamente.
Temperatura de revenido del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 PH / 4142 PH se puede revenir a 540 – 680 °C (1004 – 1256 °F), cuanto más alta sea la temperatura de revenido más blando y dúctil se vuelve. En general, la dureza y la ductilidad vienen determinadas por el revenido del material, cuanto mayor es la ductilidad menor es la dureza, lo cual también es cierto a la inversa. Aparte de la ventaja de conferir al acero las características deseadas y necesarias, el revenido permite liberar las tensiones del material, reduce la probabilidad de que se agriete y mejora el comportamiento de deformación.
Revenido del 4140 PH / 4142 PH
En estado de suministro: La aleación 4140PH / 4142 PH no requiere revenido ya que está pretemplada. Si este material debe ser retemplado, siga el proceso de recocido y templado descrito anteriormente.
Retemplado: La aleación 4140 PH / 4142 PH 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.
Cambios dimensionales del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 PH / 4142 PH 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 PH / 4142 PH
Se puede electroerosionar (EDM) este acero en estado recocido y templado. Como en todos los trabajos de electroerosión, la capa refundida se tiene que eliminar completamente mediante apedreado y pulido.
¿Se puede nitrurar el 4140 PH / 4142 PH?
El 4140 PH / 4142 PH se puede nitrurar para proporcionarle una capa superficial más dura.
Maquinado del 4140 PH / 4142 PH
Este acero es fácil de mecanizar después de haber sido sometido a un tratamiento térmico para producir la microestructura necesaria para tener mejor maquinabilidad.
¿Se puede forjar el 4140 PH / 4142 PH?
Forjar el 4140 PH / 4142 PH en estado PH puede ser complicado. La forja de esta clase de acero se tiene que realizar en estado recocido o normalizado.
Recocido o normalizado: el 4140 PH / 4142 PH se puede forjar en un rango de temperatura de 900 – 1000 °C (1652 – 1832 °F) seguido de un enfriamiento muy lento en aire quieto o arena.
¿Se puede soldar el 4140 PH / 4142 PH?
Sólo se puede soldar en estado recocido o normalizado. Entonces, se pueden aplicar todas las técnicas convencionales.
Recocido o normalizado: 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 precalentarlo y postcalentarlo. Se tiene que enfriar lentamente para evitar/reducir la fragilización. Si se suelda en estado tratado térmicamente, lo cual normalmente sólo se hace para reparaciones, las características mecánicas se ven afectadas y se debe realizar un tratamiento térmico posterior después de soldar. Al soldar piezas precalentadas, se recomienda aliviar las tensiones de las piezas antes a una temperatura 15 °C (60 °F) por debajo de la temperatura de revenido original para evitar el agrietamiento.
Resistencia al desgaste del 4140 PH / 4142 PH
En una escala en la que 1 es baja y 6 es alta, el 4140 PH / 4142 PH tiene una puntuación de 3.
Resistencia a la tracción del 4140 PH / 4142 PH
El 4140 / 4142 tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 104.4 KSI en el momento de suministro (0.145 KSI = 1 MPa). 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 PH / 4142 PH
El límite elástico de 4140 PH / 4142 PH es de aproximadamente 95 KSI. Esto indica cuándo el material empieza a mostrar deformación plástica.
Dureza de trabajo del 4140 PH / 4142 PH
La dureza de trabajo para este material está en un rango de 262 – 456 BHN (27 – 48 HRC).
Capacidad calorífica específica del 4140 PH / 4142 PH
Este valor muestra cuánto calor se necesita para calentar 1 lb de 4140 PH / 4142 PH en 1 °F.
Diagrama continuo de transformación-temperatura-tiempo del 4140 PH / 4142 PH
El diagrama continuo de transformación-temperatura-tiempo (abreviado TTT) muestra microcambios a lo largo del tiempo a diferentes temperaturas que son importantes durante el tratamiento térmico. Proporciona información sobre las condiciones óptimas para los procesos como el temple, el recocido y la normalización.
Diagrama TTT isotérmico del 4140 PH / 4142 PH
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 4140 PH / 4142 PH
Acero para trabajar en caliente 4140 PH / 4142 PH
Este acero se puede trabajar en caliente a 816 – 1038 °C (1500 – 1900 °F), mantiene sus características incluso tras una larga exposición a las altas temperaturas de trabajo.
Acero para trabajar en frío 4140 PH / 4142 PH
En estado recocido, este acero se puede trabajar en frío con todos los métodos convencionales.
Densidad del 4140 PH / 4142
La densidad del 4140 PH / 4142 PH a temperatura ambiente ~20 °C (~68 °F) es de 7.85g/cm3 (0.284lb/in3).
Conductividad térmica del 4140 PH / 4142 PH
La conductividad térmica del 4140 PH / 4142 PH 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 PH / 4142 PH
Este diagrama muestra cuánto puede dilatarse o contraerse el 4140 PH / 4142 PH 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 PH / 4142 PH
En la siguiente tabla puede encontrar la constante del material dependiente de la temperatura (resistencia). 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 del 4140 PH / 4142 PH (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 PH / 4142 PH es un acero para cuchillos?
Cuando se elige fabricar un cuchillo o una hoja con 4140 PH / 4142 PH hay que tener en cuenta la dureza y la resistencia a la corrosión, así como la resistencia al desgaste. Aunque es posible, esta clase de acero no se utiliza habitualmente para fabricar cuchillos.
Ficha de datos técnicos del 4140 PH / 4142 PH
Como proveedor de acero 4140 PH / 4142 PH, le ofrecemos la ficha de datos técnicos del 4140 PH / 4142 PH en formato PDF.
Acero equivalente o alternativas al 4140 PH / 4142 PH
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