Aço 4140 vs 4130: As diferenças explicadas

O que é o aço 4140? O aço 4140 (G41400) pertence ao aço de resistência ultra-alta e a norma executiva é a ASTM A29M UNS-2012 (Especificação padrão para requisitos gerais de barras de aço-carbono e aço-liga forjadas a quente). Este aço tem boa maquinabilidade, pequena deformação de processamento e boa resistência à fadiga, e é um aço de média e alta temperabilidade. Este aço [...]

Índice

O que é o aço 4140?

O aço 4140 (G41400) pertence ao aço de ultra-alta resistência, e a norma executiva é a ASTM A29M UNS-2012 (Especificação padrão para requisitos gerais de aço carbono forjado a quente e barras de aço-liga).

Este aço tem boa maquinabilidade, pequena deformação de processamento e boa resistência à fadiga, e é um aço de média e alta temperabilidade.

Este aço tem uma boa trabalhabilidade.

A deformação de processamento é pequena, e a resistência à fadiga é bastante boa.

É um aço de temperabilidade média.

O 4140 tem uma boa resistência e é completo propriedades mecânicas após tratamento térmico, e tem boa processabilidade e alto rendimento.

A temperatura máxima de funcionamento é de 427 ℃

O 4140 tem elevada resistência, temperabilidade, boa tenacidade, pequena deformação durante a têmpera, nenhuma fragilidade óbvia na têmpera, elevado limite de fadiga e resistência ao impacto múltiplo após tratamento de têmpera e revenido, e boa tenacidade ao impacto a baixa temperatura.

Tem uma elevada resistência à fluência e resistência a altas temperaturas.

É utilizado para fabricar peças forjadas com maior resistência e maior secção transversal de têmpera e revenido do que 35CrMo aço, tais como grandes engrenagens para tração de locomotivas, engrenagens de transmissão de sobrealimentadores, eixos traseiros, bielas e grampos de mola com grande carga, juntas de tubos de perfuração e ferramentas de pesca para poços profundos de petróleo abaixo de 2000 m, e moldes para máquina de dobrar.

Composição química do aço 4140

ElementoComposição
Carbono (C)0.38 - 0.45
Silício (Si)0.17 - 0.37
Manganês (Mn)0.50 - 0.80
Fósforo (P)≤ 0.035
Enxofre (S)≤ 0.035
Crómio (Cr)0.9 - 1.20
Níquel (Ni)≤ 0.30
Molibdénio (Mo)0.15 - 0.25
Cobre (Cu)≤ 0.30

Propriedades mecânicas do aço 4140

Propriedade mecânicaEspecificação
Resistência à tração (σb) [MPa]≥ 1080 (110)
Resistência ao escoamento (σs) [MPa]≥ 930 (95)
Alongamento (δ5) [%]≥ 12
Redução da área (ψ) [%]≥ 45
Energia de impacto Akv [J]≥ 63
Resistência ao impacto (αkv) [J/cm²]≥ 78 (8)
Dureza [HB]≤ 217
Tamanho da amostraTamanho da peça bruta de 25 mm

O que é o aço 4130?

AISI 4130 liga de aço (UNS G41300), norma executiva: ASTM A29 / A29M-04.

O aço estrutural 4130 tem alta resistência e tenacidade, alta temperabilidade, e o diâmetro crítico de temperabilidade em óleo é de 15-70mm;

A resistência térmica do aço também é boa. Tem resistência suficiente a altas temperaturas abaixo de 500 ℃, mas sua resistência diminui significativamente em 550 ℃;

Quando o elemento de liga está no limite inferior, a soldadura é bastante boa, mas quando está perto do limite superior, a soldabilidade é médio, e precisa de ser pré-aquecido a mais de 175 ° C antes da soldadura;

O aço tem uma boa maquinabilidade e uma plasticidade moderada durante a deformação a frio;

Existe o primeiro tipo de fragilidade de têmpera na faixa de 300-350 ℃ durante o tratamento térmico;

Existe uma tendência para a formação de manchas brancas.

Este tipo de aço é normalmente utilizado no estado temperado e revenido.

Quando o teor de carbono é inferior ao limite inferior, pode também ser utilizado como aço cementado com elevada resistência do núcleo.

Na indústria de fabrico de maquinaria de média dimensão, é principalmente utilizado para fabricar peças de têmpera e revenido com grande secção transversal e que trabalham em condições de elevada tensão, tais como veios, fusos e rodas de controlo, parafusos, pernos e engrenagens sob cargas elevadas;

Na indústria química, é utilizado para fabricar peças soldadas, estruturas soldadas compostas por placas e tubos, e tubos de alta pressão com uma temperatura não superior a 250 ℃ trabalhando no meio contendo nitrogénio e hidrogénio;

É utilizado para o fabrico de fixadores abaixo de 450 ℃ e flanges e tampas de flanges sob alta pressão abaixo de 500 ℃ na indústria de fabrico de turbinas a vapor e caldeiras.

O AISI 4130 é principalmente utilizado para: na indústria de fabrico de máquinas de média dimensão, é principalmente utilizado para fabricar temperado e revenido peças com grande secção transversal e que trabalham sob condições de grande tensão, tais como veios, fusos e rodas de comando, parafusos, pernos e engrenagens sob cargas elevadas.

A liga de aço AISI 4130 contém crómio e molibdénio como agentes de reforço.

Tem um baixo teor de carbono e, por conseguinte, é fácil de soldar.

ElementoComposição
Carbono (C)0.28 - 0.33
Silício (Si)0.15 - 0.35
Manganês (Mn)0.40 - 0.60
Enxofre (S)Residual admissível ≤ 0,040
Fósforo (P)Residual admissível ≤ 0,035
Crómio (Cr)0.80 - 1.10
Níquel (Ni)Residual admissível ≤ 0,030
Cobre (Cu)Residual admissível ≤ 0,030
Molibdénio (Mo)0.15 - 0.25

Propriedades mecânicas do aço 4130

Propriedade mecânicaEspecificação
Resistência à tração (σb) [MPa]≥ 930 (95)
Resistência ao escoamento (σs) [MPa]≥ 785 (80)
Alongamento (δ5) [%]≥ 12
Redução da área (ψ) [%]≥ 50
Energia de impacto Akv [J]≥ 63
Resistência ao impacto (αkv) [J/cm²]≥ 78 (8)
Dureza [HB]≤ 229
Tamanho da amostraTamanho da peça bruta de 25 mm
Especificação do tratamento térmicoTêmpera a 880°C, arrefecimento a água ou a óleo; Revenido a 540°C, arrefecimento a água ou a óleo.

Qual é a diferença entre o aço 4140 e o aço 4130?

4140 é um tipo de aço americano, equivalente à liga de aço estrutural da China 42CrMoe o 4130 é um tipo de aço americano, equivalente ao 30CrMo da China.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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