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Aço Liga AISI 4320 | Fabricante de Barras UNS G43200
- João
Procurando um aço-liga de alto desempenho que combine tenacidade, soldabilidade e resistência ao desgaste? O aço-liga AISI 4320 se destaca como a melhor opção.
No SteelPro Group, somos especializados em fornecer produtos de aço 4320 projetados com precisão, adaptados para atender aos rigorosos padrões da indústria.
Neste artigo, você descobrirá a ciência por trás desse material versátil, suas aplicações críticas e como nossos recursos avançados de fabricação garantem qualidade superior para seus projetos, de máquinas pesadas a componentes aeroespaciais.
O que é aço AISI 4320?
O AISI 4320 é um aço de baixa liga conhecido por sua resistência, tenacidade e resistência ao desgaste, graças à sua mistura de níquel, cromo e molibdênio. Seu baixo teor de carbono (0,17-0,22%) garante boa soldabilidade. A propriedade de endurecimento superficial do aço forma uma camada externa durável e resistente à abrasão sobre um núcleo resiliente. Isso o torna perfeito para componentes sujeitos a atrito ou força intensos, como engrenagens e eixos. O aço 4320 também é usado nos setores automotivo, aeroespacial e de máquinas pesadas.
Composição química do aço 4320
| Elemento | Conteúdo |
| Carbono (C) | 0.17~0.22% |
| Silício (Si) | 0.15~0.35% |
| Manganês (Mn) | 0.45~0.65% |
| Fósforo (P) | ≤ 0,035% |
| Enxofre (S) | ≤ 0,04% |
| Cromo (Cr) | ≥ 0,4~0,6% |
| Níquel (Ni) | ≥ 1,65~2% |
| Molibdênio (Mo) | ≥ 0,2~0,3% |
Propriedades mecânicas do aço 4320
| Propriedade mecânica | Métrico | Inglês |
| Dureza, Brinell | 235 | 235 |
| Dureza, Knoop | 259 | 259 |
| Dureza, Rockwell B | 97 | 97 |
| Dureza, Rockwell C | 21 | 21 |
| Dureza, Vickers | 247 | 247 |
| Resistência à tração | 793 MPa | 115.000 psi |
| Resistência à tração final | 460 MPa | 66.700 psi |
| Alongamento na ruptura | 20.80% em 50 mm | 20.80% em 50 mm |
| Módulo Elasticítico | 205 GPA (coeficiente de massa corpórea) | 29.700 ksi |
| Módulo de massa | 160 GPA | 23.200 ksi |
| Razão de Poisson | 0.29 | 0.29 |
| Redução de área | 51% | 51% |
| Usinabilidade | 60% | 60% |
| Módulo de cisalhamento | 80,0 média escolar | 11.600 ksi |
| Impacto Izod | 73,0 J | 53,8 pés-lb |
Propriedades físicas do aço 4320
| Propriedade física | Métrico | Inglês |
| Densidade | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Ponto de fusão | 1425~1530 °C | 2597~2790 °F |
| Expansão térmica | 11,3 µm/m-°C | 6,28 µin/in-°F |
Propriedades térmicas do aço 4320
| Propriedade | Métrico | Inglês |
| CTE, Linear | 11,3 µm/m-°C | 6,28 µin/in-°F |
| Capacidade térmica específica | 0,475 J/g-°C | 0,113 BTU/lb-°F |
| Condutividade térmica | 44,5 W/mK | 30,7 BTU·pol/h·ft²·°F |
Benefícios do aço de liga 4320
O aço-liga AISI 4320 se destaca em ambientes que exigem dureza superficial e tenacidade do núcleo. Suas características de destaque incluem:
- Capacidade de endurecimento de case: Proporciona uma superfície resistente ao desgaste (por meio de cementação ou nitretação), mantendo um núcleo dúctil e absorvente de choque.
- Alta resistência à fadiga: Resiste a falhas por estresse cíclico, crítico para engrenagens e componentes rotativos.
- Soldabilidade superior: O baixo teor de carbono minimiza os tratamentos pré/pós-soldagem, reduzindo os custos de fabricação.
- Estabilidade térmica: Mantém propriedades mecânicas até 425°C (797°F), adequado para aplicações de alta temperatura.
- Adaptabilidade ao tratamento térmico: Responde previsivelmente à têmpera, revenimento e recozimento para dureza personalizada (normalmente 55-62 HRC após o endurecimento superficial).
Limitações a considerar
- Resistência moderada à corrosão: Requer revestimentos ou galvanoplastias protetoras para uso em ambientes úmidos ou corrosivos.
- Custo dos elementos de liga: Maiores teores de níquel e cromo aumentam os custos do material em comparação aos aços carbono.
- Desempenho limitado em altas temperaturas: Degrada-se significativamente acima de 500°C (932°F), restringindo o uso em condições térmicas extremas.
Leitura relacionada: O aço-liga é à prova de fogo?
No SteelPro Group, enfrentamos esses desafios por meio de protocolos de tratamento térmico personalizados e opções de acabamento de superfície, garantindo que o aço 4320 atenda às suas demandas operacionais específicas.
4320 Aplicações de Aço
- Sistemas Automotivos: Engrenagens de transmissão, eixos de comando e componentes diferenciais devido à sua resistência à fadiga e capacidade de suportar cargas cíclicas.
- Componentes aeroespaciais: Peças de trem de pouso, sistemas de atuadores e suportes de motor onde a durabilidade leve é essencial.
- Maquinário pesado: Engrenagens de equipamentos de mineração, hastes de pistões hidráulicos e eixos de guindastes expostos a condições abrasivas.
- Perfuração de petróleo e gás: Colares de perfuração, corpos de válvulas e fixadores de alta tensão exigem resistência à corrosão (com revestimentos).
- Transmissão de energia: Caixas de engrenagens industriais, rodas dentadas e eixos de transmissão em turbinas eólicas ou equipamentos de fabricação.
Especificações e tamanhos do produto de aço 4320
No SteelPro Group, fornecemos aço de liga AISI 4320 nas seguintes especificações e tamanhos:
| Formulário do produto | Padrões | Dimensões |
| Barras redondas e barras forjadas | ASTM A29, ASTM A322, SAE J404 | Diâmetro: 10 mm–500 mm (0,4″–20″) |
| Comprimento: até 6 m (20 pés) | ||
| Barras e pratos planos | ASTM A29, ASTM A535 | Espessura: 5 mm–300 mm (0,2″–12″) |
| Largura: até 2,5 m (8,2 pés) | ||
| Tubos sem costura | ASTM A519, SAE J412 | Diâmetro externo: 15 mm–300 mm (0,6″–12″) |
| Espessura da parede: 2 mm–50 mm (0,08″–2″) | ||
| Tarugos e flores | ASTM A331, ASTM A752 | Seção transversal: 100 mm x 100 mm–400 mm x 400 mm (4″ x 4″–16″ x 16″) |
Especificações principais:
- Tratamento térmico: Fornecido em condições recozidas, normalizadas ou pré-endurecidas (SAE J1397).
- Certificações: Em conformidade com os padrões ASTM, SAE e ISO para controle de qualidade.
O SteelPro Group oferece usinagem, corte e acabamento de superfície personalizados (por exemplo, retificação, polimento) para entregar componentes de aço 4320 prontos para instalação, adaptados exatamente às suas necessidades.
Processo de forjamento de aço 4320
O aço de liga AISI 4320 é forjado em temperaturas entre 1038°C e 1205°C (1900°F–2200°F) para otimizar a estrutura dos grãos e as propriedades mecânicas.
Nossas linhas de forjamento avançadas suportam geometrias personalizadas de até 3 toneladas, com tolerâncias dimensionais rigorosas (±1,5 mm). Combinados com testes ultrassônicos em processo, garantimos peças forjadas em aço 4320 sem defeitos, prontas para usinagem ou tratamento térmico.
4320 Tratamento Térmico do Aço
1. Normalizando
A 872 °C (1600 °F), o aço 4320 passa por normalização — um processo que refina sua estrutura de grãos e elimina tensões internas de usinagem ou forjamento anteriores. Isso cria uma base uniforme para o endurecimento subsequente.
2. Recozimento
Para aumentar a usinabilidade e aliviar tensões internas, o AISI 4320 é recozido a 872 °C (1600 °F) em fornos de atmosfera controlada. O aço é então resfriado a uma taxa gradual de ≤ 22 °C/hora (40 °F/hora) para evitar empenamento, atingindo um estado macio e trabalhável, ideal para usinagens complexas.
3. Endurecimento
Crítico para a resistência ao desgaste, o endurecimento envolve:
- Austenitização: Aquecimento a 816–843°C (1500–1550°F) para dissolver carbonetos.
- Têmpera: Resfriamento rápido do óleo a 40–80°C (104–176°F) para obter uma estrutura martensítica com dureza superficial de até 62 HRC.
4. Têmpera
A fragilidade pós-têmpera é atenuada pelo revenimento a 205–650 °C (400–1200 °F). Temperaturas mais baixas (205–425 °C/400–800 °F) priorizam a dureza das engrenagens, enquanto faixas mais altas (480–650 °C/900–1200 °F) otimizam a tenacidade de componentes submetidos a cargas de choque, como eixos.
4320 Trabalho a Quente em Aço
O aço-liga AISI 4320 é moldado de forma ideal em temperaturas elevadas (900–1200 °C / 1650–2200 °F) para aumentar a ductilidade e reduzir a resistência à conformação. O SteelPro Group utiliza:
- Forjamento a quente: Prensas hidráulicas de alta tonelagem (até 12.000 toneladas) moldam tarugos pré-aquecidos em geometrias complexas, como virabrequins ou flanges.
- Laminação a quente: Converta blocos em barras ou placas a 1050–1150°C (1922–2102°F), alcançando tolerâncias de espessura de ±1,5 mm (±0,06″).
- Estabilidade térmica: Após o trabalho a quente, as peças passam por resfriamento controlado em câmaras de gás inerte para minimizar a descarbonetação.
4320 Trabalho a Frio em Aço
Os processos de conformação a frio refinam as dimensões e melhoram o acabamento da superfície sem calor:
- Desenho a frio: Reduz os diâmetros das barras/fios em 15–30% à temperatura ambiente, aumentando a resistência à tração em 10–15%.
- Cabeça fria: Produz parafusos, porcas e rebites com precisão (±0,05 mm) e desperdício mínimo de material.
- Alívio do estresse: O recozimento pós-trabalho a frio a 540–650 °C (1004–1202 °F) restaura a ductilidade para aplicações críticas.
Máquina de Aço 4320
O aço AISI 4320 é fácil de usinar, tornando-o adequado para processos de precisão como torneamento, fresamento, furação e retificação. Seu baixo teor de carbono garante bom acabamento superficial e precisão dimensional quando usinado em condições recozidas ou normalizadas.
4320 Soldagem de Aço
O aço AISI 4320 solda bem, especialmente quando pré-aquecido a 150-300 °C (302-572 °F). O pré-aquecimento ajuda a prevenir fraturas, e pode ser necessário um tratamento térmico pós-soldagem para aliviar o estresse e diminuir a dureza na zona afetada.
Eleve sua engenharia com nosso aço 4320
No SteelPro Group, transformamos as excelentes propriedades do aço-liga AISI 4320 em soluções práticas que impulsionam seus projetos. Nossas capacidades verticalmente integradas garantem:
- Controle de qualidade: Produção certificada ISO 9001 com rastreabilidade total, desde as matérias-primas até a inspeção final.
- Serviços Personalizados: Tratamento térmico sob demanda (cementação, nitretação), usinagem CNC (tolerância de ±0,005 mm) e acabamento de superfície (retificação, polimento).
Entre em contato com o SteelPro Group hoje mesmo para uma consulta gratuita sobre materiais ou para solicitar um orçamento personalizado. Vamos trabalhar juntos para criar durabilidade duradoura.
