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Guía del acero de aleación AISI 4130: propiedades, productos y usos
- John
¿Sabías que el acero de aleación 4130 desempeña un papel crucial en todo, desde motores a reacción hasta equipos de construcción de alta resistencia? Este acero es muy versátil. Se puede tratar térmicamente para lograr niveles específicos de dureza y tenacidad, lo que lo hace perfecto para componentes exigentes como engranajes, cigüeñales y portamechas.
En SteelPro Group, ofrecemos acero 4130 certificado que cumple con los estándares industriales más exigentes. Pero antes de profundizar en cómo obtenerlo, veamos primero por qué esta aleación se usa tanto.
¿Qué es el acero 4130?
El acero 4130, también conocido como Chromoly, es un acero de baja aleación elaborado con cromo y molibdeno. Normalmente contiene entre 0,8% y 1,1% de cromo y entre 0,15% y 0,25% de molibdeno, que refuerzan el material. Este acero es conocido por su combinación de fuerza, tenacidad y resistencia a la fatiga. Clasificado como acero con bajo contenido de carbono, es fácil de soldar y mecanizar, especialmente en su estado recocido o normalizado. Sin embargo, una vez endurecido, resulta más difícil trabajar con él.
- ¿Cuál es la temperatura máxima de funcionamiento 4130?
Puede operar a temperaturas de hasta 315ºC (600ºF), mejorando aún más su versatilidad.
¿Para qué se utiliza el acero 4130?
- Industria del automóvil:Bielas, brazos de dirección, juntas de dirección, semiejes, pernos, espárragos, tornillos, engranajes, componentes estructurales.
- Industria aeroespacial:Componentes exteriores de aeronaves, piezas estructurales, componentes del tren de aterrizaje, sujetadores, ejes.
- Industria del petróleo y el gas:Barras de perforación, herramientas de fondo de pozo, equipos de cabezal de pozo, bombas, válvulas, recipientes a presión, accesorios de tubería con bridas, tuercas autoblocantes.
- Fabricación y maquinaria:Cilindros hidráulicos, ejes, portaherramientas, bastidores de máquinas, engranajes, cojinetes, husillos y componentes estructurales.
- Construcción e infraestructuras: Vigas estructurales, puentes, componentes ferroviarios, maquinaria pesada, componentes de grúas, pernos, tuercas, sujetadores.
4130 Grados equivalentes de acero
La siguiente tabla describe los grados y estándares equivalentes para el acero 4130 en diferentes sistemas globales. En SteelPro Group, ofrecemos acero 4130 de alta calidad que cumple con estos estándares reconocidos.
| País/Región | Estándar | Grado |
| China | YB | 25 cromo molibdeno |
| CSI | A30252 | |
| Japón | JIS | SCM430 |
| EE.UU. | ASTM | 4130 |
| Alemania | DIN EN/DIN | 25CrMo4 |
| W-Nr. | 1.7218 | |
| L-Nr. | 1.7214 |
Composición química del acero 4130
| Elementos | Contenido |
| Carbono (C) | 0.28~0.33 |
| Silicio (Si) | 0.15~0.35 |
| Manganeso (Mn) | 0.4~0.6 |
| Fósforo (P) | ≤0,035 |
| Azufre (S) | ≤0.04 |
| Cromo (Cr) | 0.8~1.1 |
| Níquel (Ni) | ≤0,25 |
| Cobre (Cu) | ≤0.35 |
| Molibdeno (Mo) | 0.15~0.25 |
Propiedades mecánicas del acero 4130
| Propiedades mecánicas | Valor (métrico) | Valor (Inglés) |
| Dureza (Brinell) | 255 HB | 255 HB |
| Resistencia a la tracción | 930 MPa | 135 ksi |
| Límite elástico | 725 MPa | 105 ksi |
| Alargamiento | 16% | 16% |
| Reducción de la superficie | 55% | 55% |
| Módulo de elasticidad | 205 GPa | 29.700 ksi |
| Módulo volumétrico | 160 GPa | 23.200 ksi |
| Módulo de corte | 80,0 GPa | 11.600 ksi |
| Coeficiente de Poisson | 0.29 | 0.29 |
| Maquinabilidad | 70% | 70% |
Propiedades físicas del acero 4130
| Propiedades físicas | Valor (métrico) | Valor (Inglés) |
| Densidad | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/pulg³ |
| Punto de fusión | 1425 °C | 2600°F |
| Coeficiente de dilatación térmica | 12,6 μm/m-°C | 7,0 × 10⁻⁶ pulg./pulg.-°F |
Propiedades térmicas del acero 4130
| Propiedades térmicas | Valor (métrico) | Temperatura (métrica) | Valor (Inglés) | Temperatura (Español) |
| Capacidad calorífica específica | 0,477 J/g-°C | ≥100 °C | 0,114 BTU/lb-°F | ≥212 °F |
| 0,523 J/g-°C | 150-200 °C | 0,125 BTU/lb-°F | 302-392 °F | |
| 0,837 J/g-°C | 750-800 °C | 0,200 BTU/lb-°F | 1380-1470 °F | |
| Conductividad térmica | 30,1 W/mK | 1200°C | 209 BTU-pulgada/hora-pie²-°F | 2190°F |
| 40,7 W/mK | 300°C | 282 BTU-pulgada/hora-pie²-°F | 572°F | |
| 42,7 W/mK | 100°C | 296 BTU-pulgada/hora-pie²-°F | 212°F |
4130 Fabricación de acero
Forja
La forja se realiza a temperaturas entre 954 °C y 1204 °C (1750 °F y 2200 °F)En este rango, el acero se vuelve maleable y se puede moldear bajo alta presión. El forjado a temperaturas más bajas puede dar como resultado una estructura de grano no uniforme, lo que requiere un tratamiento adicional. Una temperatura de acabado más baja generalmente da como resultado un tamaño de grano más fino.
Tratamiento térmico
- Recocido
Este proceso normalmente se realiza en 843 °C (1550 °F)El acero se mantiene a esta temperatura y luego se enfría lentamente a una velocidad de Menos de 50 °F por hora (28 °C por hora) a 900 °F (482 °C), seguido de enfriamiento por aire, lo que facilita su uso.
- Normalización
El acero 4130 se calienta a 900 °C (1650 °F) y luego se enfría en aceite. Esto refina la estructura del grano, asegurando propiedades uniformes en todo el grano. La temperatura puede variar aproximadamente 50 °F (10 °C) dependiendo del resultado deseado.
- Endurecimiento
4130 se calienta a 815 °C a 870 °C (1500 °F a 1600 °F) y luego se templan en aceite o agua, según el tamaño de la sección. Este proceso de endurecimiento mejora la resistencia y la resistencia al desgaste.
- Templado
Esto se hace entre 398 °C y 565 °C (750 °F y 1050 °F) para ajustar la resistencia y la tenacidad. Las temperaturas de revenido más bajas aumentan la resistencia, pero deben evitar el rango de 200 °C a 420 °C (400 °F a 790 °F) para evitar la fragilidad.
Trabajo en frío
El trabajo en frío implica moldear el acero a temperatura ambiente, generalmente después de haberlo normalizado o recocido. Esto fortalece el acero mediante endurecimiento por deformación, pero puede dificultar el moldeado posterior a medida que aumenta la dureza.
4130 Procesamiento de acero
Corte
El corte de acero 4130 se realiza con herramientas como acero de alta velocidad o herramientas con punta de carburo. Las técnicas típicas incluyen corte por láser, corte por chorro de aguao sierra de cintaEl corte por láser es preciso y minimiza la necesidad de posprocesamiento.
Soldadura
El acero 4130 se suelda fácilmente con métodos comerciales. Precalentar el acero a 150 °C a 260 °C (300 °F a 500 °F) Se recomienda el uso de electrodos con bajo contenido de hidrógeno. Después de soldar, puede ser necesario un tratamiento térmico de alivio de tensiones posterior a la soldadura, especialmente para secciones más gruesas, para reducir las tensiones internas. El acero debe enfriarse lentamente para evitar la distorsión.
Tratamiento de superficies
Tratamientos de superficie, como carburación, se utilizan para mejorar la resistencia al desgaste del acero mediante la creación de una capa exterior endurecida. Este proceso mejora la durabilidad y mantiene el núcleo más resistente. Además, enchapado, revestimientoo cuadro Se aplican para proteger el acero de la corrosión, especialmente en entornos hostiles.
Especificaciones del producto de acero 4130
| Tipo de producto | Rango de tamaño (métrico) | Rango de tallas (en inglés) |
| Barras redondas | 5 mm a 300 mm (Diámetro) | 0,20 a 12 pulgadas (diámetro) |
| Barras cuadradas | 5 mm a 150 mm (longitud lateral) | 0,20 a 6 pulgadas (longitud lateral) |
| Barras hexagonales | 10 mm a 100 mm (longitud lateral) | 0,39 pulgadas a 4 pulgadas (longitud lateral) |
| Barras planas | 10 mm a 200 mm (Ancho/Espesor) | 0,39 pulgadas a 8 pulgadas (ancho/grosor) |
| Placa | 3 mm a 100 mm (Espesor) | 0,12 pulgadas a 4 pulgadas (grosor) |
| Tubo | 19 mm a 150 mm (diámetro exterior) | 0,75 pulg. a 6 pulg. (diámetro exterior) |
| Tubos soldados | 10 mm a 50 mm (espesor de pared) | 0,39 a 2 pulgadas (espesor de pared) |
| Tubos sin soldadura | 15 mm a 200 mm (diámetro exterior) | 0,59 pulg. a 8 pulg. (diámetro exterior) |
Preguntas frecuentes sobre el acero de aleación 4130
¿El acero 4130 es inoxidable?
No, el acero 4130 no es inoxidable. Es un acero de baja aleación, lo que significa que no tiene el alto contenido de cromo necesario para la resistencia a la corrosión como el acero inoxidable.
¿Cuáles son las diferencias entre el acero 4130 y 4140?
La principal diferencia es el contenido de carbono. El 4130 tiene menos carbono, lo que lo hace más soldable y más fácil de mecanizar. 4140 Tiene un mayor contenido de carbono, lo que le confiere mayor resistencia y resistencia al desgaste, haciéndolo más adecuado para aplicaciones de trabajo pesado.
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