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Acero aleado AISI 4320 | Fabricante de barras UNS G43200
- John
¿Busca un acero de aleación de alto rendimiento que combine tenacidad, soldabilidad y resistencia al desgaste? El acero de aleación AISI 4320 es la mejor opción.
En SteelPro Group, nos especializamos en ofrecer productos de acero 4320 diseñados con precisión y adaptados para cumplir con los rigurosos estándares de la industria.
En este artículo, descubrirá la ciencia detrás de este material versátil, sus aplicaciones críticas y cómo nuestras capacidades de fabricación avanzadas garantizan una calidad superior para sus proyectos, desde maquinaria pesada hasta componentes aeroespaciales.
¿Qué es el acero AISI 4320?
El AISI 4320 es un acero de baja aleación conocido por su resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste, gracias a su mezcla de níquel, cromo y molibdeno. Su bajo contenido de carbono (0,17-0,221 TP3T) garantiza una buena soldabilidad. Su capacidad de endurecimiento superficial forma una capa exterior duradera y resistente a la abrasión sobre un núcleo resiliente. Esto lo hace ideal para componentes sometidos a fricción o fuerza intensa, como engranajes y ejes. El acero 4320 también se utiliza en la industria automotriz, aeroespacial y maquinaria pesada.
Composición química del acero 4320
| Elemento | Contenido |
| Carbono (C) | 0.17~0.22% |
| Silicio (Si) | 0.15~0.35% |
| Manganeso (Mn) | 0.45~0.65% |
| Fósforo (P) | ≤ 0,035% |
| Azufre (S) | ≤ 0,04% |
| Cromo (Cr) | ≥ 0,4~0,6% |
| Níquel (Ni) | ≥ 1,65~2% |
| Molibdeno (Mo) | ≥ 0,2~0,3% |
Propiedades mecánicas del acero 4320
| Propiedad mecánica | Métrica | Inglés |
| Dureza, Brinell | 235 | 235 |
| Dureza, Knoop | 259 | 259 |
| Dureza Rockwell B | 97 | 97 |
| Dureza Rockwell C | 21 | 21 |
| Dureza, Vickers | 247 | 247 |
| Resistencia a la tracción | 793 MPa | 115.000 psi |
| Resistencia máxima a la tracción | 460 MPa | 66.700 psi |
| Alargamiento a la rotura | 20.80% en 50 mm | 20.80% en 50 mm |
| Módulo elasticítico | 205 GPa | 29.700 ksi |
| Módulo volumétrico | 160 GPa | 23.200 ksi |
| Relación de Poisson | 0.29 | 0.29 |
| Reducción de la superficie | 51% | 51% |
| Maquinabilidad | 60% | 60% |
| Módulo de corte | 80,0 GPa | 11.600 ksi |
| Impacto de Izod | 73,0 J | 53,8 pies-libras |
Propiedades físicas del acero 4320
| Propiedad física | Métrica | Inglés |
| Densidad | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/pulg³ |
| Punto de fusión | 1425~1530 °C | 2597~2790 °F |
| Expansión térmica | 11,3 µm/m-°C | 6,28 µin/in-°F |
Propiedades térmicas del acero 4320
| Propiedad | Métrica | Inglés |
| CTE, lineal | 11,3 µm/m-°C | 6,28 µin/in-°F |
| Capacidad calorífica específica | 0,475 J/g-°C | 0,113 BTU/lb-°F |
| Conductividad térmica | 44,5 W/mK | 30,7 BTU·pulgada/h·pie²·°F |
Beneficios del acero de aleación 4320
El acero de aleación AISI 4320 destaca en entornos que exigen dureza superficial y tenacidad del núcleo. Sus características destacadas incluyen:
- Capacidad de endurecimiento de la caja:Logra una superficie resistente al desgaste (mediante carburación o nitruración) al tiempo que conserva un núcleo dúctil que absorbe los impactos.
- Alta resistencia a la fatiga:Resiste fallas por tensión cíclica, crítica para engranajes y componentes giratorios.
- Soldabilidad superior:El bajo contenido de carbono minimiza los tratamientos previos y posteriores a la soldadura, reduciendo los costos de fabricación.
- Estabilidad térmica:Mantiene propiedades mecánicas hasta 425°C (797°F), adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
- Adaptabilidad al tratamiento térmicoResponde de manera predecible al temple, revenido y recocido para lograr una dureza personalizada (normalmente 55-62 HRC después del endurecimiento superficial).
Limitaciones a considerar
- Resistencia moderada a la corrosión:Requiere recubrimientos o enchapados protectores para su uso en ambientes húmedos o corrosivos.
- Costo de los elementos de aleación:Un mayor contenido de níquel y cromo aumenta los costos del material en comparación con los aceros al carbono.
- Rendimiento limitado a altas temperaturas:Se degrada significativamente por encima de 500 °C (932 °F), lo que restringe su uso en condiciones térmicas extremas.
Lectura relacionada: ¿El acero de aleación es ignífugo?
En SteelPro Group, abordamos estos desafíos a través de protocolos de tratamiento térmico personalizados y opciones de acabado de superficies, garantizando que el acero 4320 cumpla con sus demandas operativas específicas.
Aplicaciones del acero 4320
- Sistemas automotrices:Engranajes de transmisión, árboles de levas y componentes diferenciales debido a su resistencia a la fatiga y capacidad para soportar cargas cíclicas.
- Componentes aeroespaciales:Piezas del tren de aterrizaje, sistemas de actuadores y soportes de motor donde la durabilidad y el peso livianos son fundamentales.
- Maquinaria pesada:Engranajes de equipos de minería, vástagos de pistones hidráulicos y ejes de grúas expuestos a condiciones abrasivas.
- Perforación de petróleo y gas:Los collares de perforación, los cuerpos de válvulas y los sujetadores de alta tensión requieren resistencia a la corrosión (con recubrimientos).
- Transmisión de potencia:Cajas de engranajes industriales, ruedas dentadas y ejes de transmisión en turbinas eólicas o equipos de fabricación.
Especificaciones y tamaños del producto de acero 4320
En SteelPro Group, suministramos acero de aleación AISI 4320 en las siguientes especificaciones y tamaños:
| Forma del producto | Normas | Dimensiones |
| Barras redondas y barras forjadas | ASTM A29, ASTM A322, SAE J404 | Diámetro: 10 mm–500 mm (0,4″–20″) |
| Longitud: hasta 6 m (20 pies) | ||
| Barras y placas planas | ASTM A29, ASTM A535 | Grosor: 5 mm–300 mm (0,2″–12″) |
| Ancho: hasta 2,5 m (8,2 pies) | ||
| Tubos sin costura | ASTM A519, SAE J412 | Diámetro exterior: 15 mm–300 mm (0,6″–12″) |
| Espesor de la pared: 2 mm–50 mm (0,08″–2″) | ||
| Billetes y flores | ASTM A331, ASTM A752 | Sección transversal: 100 mm x 100 mm–400 mm x 400 mm (4″ x 4″–16″ x 16″) |
Especificaciones clave:
- Tratamiento térmico:Se suministra en condiciones recocidas, normalizadas o preendurecidas (SAE J1397).
- Certificaciones:Cumple con las normas ASTM, SAE e ISO para control de calidad.
SteelPro Group ofrece mecanizado, corte y acabado de superficies personalizados (por ejemplo, esmerilado, pulido) para entregar componentes de acero 4320 listos para instalar y adaptados a sus necesidades exactas.
Proceso de forja de acero 4320
El acero de aleación AISI 4320 se forja a temperaturas entre 1038 °C y 1205 °C (1900 °F–2200 °F) para optimizar la estructura del grano y las propiedades mecánicas.
Nuestras líneas de forjado avanzadas admiten geometrías personalizadas de hasta 3 toneladasCon tolerancias dimensionales estrictas (±1,5 mm). Gracias a las pruebas ultrasónicas durante el proceso, garantizamos piezas forjadas de acero 4320 sin defectos, listas para mecanizado o tratamiento térmico.
Tratamiento térmico del acero 4320
1. Normalización
A 872 °C (1600 °F), el acero 4320 se normaliza, un proceso que refina su estructura granular y elimina las tensiones internas del mecanizado o forjado previos. Esto crea una base uniforme para el temple posterior.
2. Recocido
Para mejorar la maquinabilidad y aliviar las tensiones internas, el acero AISI 4320 se recoce a 872 °C (1600 °F) en hornos de atmósfera controlada. Posteriormente, se enfría gradualmente a una velocidad de ≤22 °C/hora (40 °F/hora) para evitar la deformación, alcanzando un estado blando y maleable, ideal para mecanizados complejos.
3. Endurecimiento
El endurecimiento, fundamental para la resistencia al desgaste, implica:
- Austenitización: calentamiento a 816–843 °C (1500–1550 °F) para disolver los carburos.
- Temple: enfriamiento rápido con aceite a 40–80 °C (104–176 °F) para lograr una estructura martensítica con una dureza superficial de hasta 62 HRC.
4. Templado
La fragilidad posterior al temple se mitiga mediante un revenido a 205–650 °C (400–1200 °F). Las temperaturas más bajas (205–425 °C/400–800 °F) priorizan la dureza de los engranajes, mientras que los rangos más altos (480–650 °C/900–1200 °F) optimizan la tenacidad de componentes sometidos a cargas de impacto, como los ejes.
4320 Trabajo en caliente de acero
El acero de aleación AISI 4320 se moldea óptimamente a temperaturas elevadas (900–1200 °C / 1650–2200 °F) para mejorar la ductilidad y reducir la resistencia al conformado. SteelPro Group utiliza:
- Forja en caliente:Las prensas hidráulicas de alto tonelaje (hasta 12.000 toneladas) moldean tochos precalentados en geometrías complejas como cigüeñales o bridas.
- Laminación en caliente:Convierte las flores en barras o placas a 1050–1150 °C (1922–2102 °F), logrando tolerancias de espesor de ±1,5 mm (±0,06″).
- Estabilidad térmica:Después del trabajo en caliente, las piezas se someten a un enfriamiento controlado en cámaras de gas inerte para minimizar la descarburación.
4320 Trabajo en frío de acero
Los procesos de conformado en frío refinan las dimensiones y mejoran el acabado de la superficie sin calor:
- Dibujo en frío:Reduce los diámetros de varillas/alambres en 15–30% a temperatura ambiente, mejorando la resistencia a la tracción en 10–15%.
- Encabezado en frío: Produce pernos, tornillos y remaches con precisión (±0,05 mm) y un mínimo desperdicio de material.
- Alivio del estrés:El recocido posterior al trabajo en frío a 540–650 °C (1004–1202 °F) restaura la ductilidad para aplicaciones críticas.
Máquina de acero 4320
El acero AISI 4320 es fácil de mecanizar, lo que lo hace adecuado para procesos de precisión como torneado, fresado, taladrado y rectificado. Su bajo contenido de carbono garantiza un buen acabado superficial y precisión dimensional al mecanizarse en condiciones de recocido o normalizado.
Soldadura de acero 4320
El acero AISI 4320 se suelda bien, especialmente al precalentarse a 150-300 °C (302-572 °F). El precalentamiento ayuda a prevenir fracturas, y podría requerirse un tratamiento térmico posterior a la soldadura para aliviar la tensión y reducir la dureza en la zona afectada.
Eleve su ingeniería con nuestro acero 4320
En SteelPro Group, convertimos las excepcionales propiedades del acero de aleación AISI 4320 en soluciones prácticas que impulsan sus proyectos. Nuestras capacidades de integración vertical garantizan:
- Garantía de calidad:Producción certificada ISO 9001 con trazabilidad total, desde las materias primas hasta la inspección final.
- Servicios a medida:Tratamiento térmico bajo demanda (carburación, nitruración), mecanizado CNC (tolerancia ±0,005 mm) y acabado superficial (rectificado, pulido).
Contacte hoy mismo con SteelPro Group para una consulta gratuita sobre materiales o para solicitar un presupuesto personalizado. Trabajemos juntos para diseñar una durabilidad duradera.
