Especificaciones del acero 4140

Escrito por James Croxon ; última actualización: February 01, 2018
El 4140 es un acero de herramienta especializada para aplicaciones específicas.

El Instituto del Hierro y el Acero Estadounidense 4140 es un miembro de la familia de aceros de herramientas de baja aleación, caracterizado por pequeñas cantidades de oligoelementos añadidos a un acero de otro modo simple. Estos oligoelementos, cuando se comparan con el acero más simple tal como el 1040, mejoran las características del 4140. Sin embargo, debido a que el 4140 permanece relativamente simple, es utilizado en una gama más amplia de aplicaciones de aceros de herramientas más especializadas, como las series D o S de acero.

Química

Acero inoxidable.

En términos de química, el AISI 4140 contiene cantidades medibles de carbono, molibdeno, silicio, fósforo, azufre, cromo y manganeso. Cada uno de estos elementos son añadidos para propiedades y cantidades específicas. Dar al acero carbono de entre 0,38 y 0,43 por ciento es esencial para convertir el hierro en acero y lo hace capaz de ser tratado con calor. El cromo (0,8 a 1,1 por ciento), el manganeso (0,75 a 1 por ciento), el silicio (0,15 a 0,35 por ciento) y el molibdeno (0,15 a 0,25 por ciento) añaden resistencia y fuerza a la torsión. El fósforo (menos de 0,035 por ciento) y el azufre (menos de 0,04 por ciento) están presentes en todo el acero y son considerados como impurezas.

Tratamiento térmico

El AISI 4140 tiene suficiente carbono presente para permitir el tratamiento térmico adecuado.

El AISI 4140 tiene suficiente carbono presente para permitir el tratamiento térmico adecuado. Los procedimientos de protección recomendados son para llevar el acero hasta 1.675 grados Fahrenheit (912,78 grados celsius) para la normalización (eliminar la tensión en el acero). Después que se enfríe correctamente, calienta el acero a 1.550 grados Fahrenheit (843,33 grados celsius) antes de extinguirlo en aceite. La tenacidad del acero hace el mecanizado en su difícil forma endurecida. Sin embargo, después de recocer el acero a 1.600 grados, seguidos por un enfriamiento lento, el acero es mucho más suave y más fácil de mecanizar. Luego puede ser tratado térmicamente después de mecanizar para producir un elemento duro, preciso.

Aplicaciones

Engranaje.

Ya que el AISI 4140 es un acero moderadamente simple con un alto grado de dureza y resistencia a la tracción, es útil para aplicaciones mecanizadas como engranajes, pernos y sujetadores. El costo más bajo debido a la química simple, junto con las propiedades físicas también hacen que sea una buena opción para los ejes, árboles y componentes estructurales. Sin embargo, dado que el acero tiene un contenido de carbono menor que otros aceros, no se endurece en el mismo grado. Esto hace los bordes duros y afilados, como aquéllos encontrados en los cuchillos, complicados.

Sobre el autor

Writer, photographer and world traveler James Croxon is a jack of all trades. He began writing in 1998 for the University of Michigan's "The Michigan Times." His work has appeared in the "Toronto Sun" and on defenselink.com and globalsecurity.org. Croxon has a bachelor's degree in English from the American Military University.

Créditos fotográficos

  • Gary Gladstone/Creatas/Getty Images
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