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Guia de Aço Liga AISI 4130: Propriedades, Produtos e Usos
- João
Você sabia que o aço de liga 4130 desempenha um papel crucial em tudo, desde motores a jato até equipamentos de construção pesados? Este aço é altamente versátil. Ele pode ser tratado termicamente para atingir níveis específicos de dureza e tenacidade, tornando-o perfeito para componentes exigentes como engrenagens, virabrequins e colares de perfuração.
No SteelPro Group, fornecemos aço 4130 certificado que atende aos mais rigorosos padrões industriais. Mas antes de mergulharmos em como obtê-lo, vamos primeiro dar uma olhada no motivo pelo qual essa liga é tão amplamente usada.
O que é aço 4130?
O aço 4130, também conhecido como Chromoly, é um aço de baixa liga feito com cromo e molibdênio. Ele normalmente contém 0,8% a 1,1% de cromo e 0,15% a 0,25% de molibdênio, que fortalecem o material. Este aço é conhecido por sua combinação de resistência, tenacidade e resistência à fadiga. Classificado como aço de baixo carbono, é fácil de soldar e usinar, especialmente em seu estado recozido ou normalizado. No entanto, uma vez endurecido, torna-se mais difícil de trabalhar.
- Qual é a temperatura máxima de operação de 4130?
Ele pode operar em temperaturas de até 315 ºC (600 ºF), aumentando ainda mais sua versatilidade.
Para que é usado o aço 4130?
- Setor automotivo: Bielas, braços de direção, juntas de direção, semieixos, parafusos, prisioneiros, parafusos, engrenagens, componentes estruturais.
- Indústria aeroespacial: Componentes externos de aeronaves, peças estruturais, componentes do trem de pouso, fixadores, eixos.
- Indústria de Petróleo e Gás: Hastes de perfuração, ferramentas de fundo de poço, equipamentos de cabeça de poço, bombas, válvulas, vasos de pressão, conexões de tubos flangeados, porcas autotravantes.
- Fabricação e Máquinas: Cilindros hidráulicos, eixos, porta-ferramentas, estruturas de máquinas, engrenagens, rolamentos, fusos e componentes estruturais.
- Construção e infraestrutura: Vigas estruturais, pontes, componentes ferroviários, máquinas pesadas, componentes de guindastes, parafusos, porcas, fixadores.
Graus equivalentes de aço 4130
A tabela a seguir descreve os graus e padrões equivalentes para o aço 4130 em diferentes sistemas globais. No SteelPro Group, fornecemos aço 4130 de alta qualidade que atende a esses padrões reconhecidos.
| País/Região | Padrão | Grau |
| China | YB | 25CrMo |
| ISC | A30252 | |
| Japão | JIS | SCM430 |
| EUA | ASTM | 4130 |
| Alemanha | DIN EN/DIN | 25CrMo4 |
| W-Nr. | 1.7218 | |
| L-Nr. | 1.7214 |
Composição química do aço 4130
| Elementos | Conteúdo |
| Carbono (C) | 0.28~0.33 |
| Silício (Si) | 0.15~0.35 |
| Manganês (Mn) | 0.4~0.6 |
| Fósforo (P) | ≤0,035 |
| Enxofre (S) | ≤0.04 |
| Cromo (Cr) | 0.8~1.1 |
| Níquel (Ni) | ≤0,25 |
| Cobre (Cu) | ≤0.35 |
| Molibdênio (Mo) | 0.15~0.25 |
Propriedades mecânicas do aço 4130
| Propriedades mecânicas | Valor (métrica) | Valor (Inglês) |
| Dureza (Brinell) | 255 HB | 255 HB |
| Resistência à tração | 930 MPa | 135 ksi |
| Resistência ao rendimento | 725 MPa | 105 ksi |
| Alongamento | 16% | 16% |
| Redução de área | 55% | 55% |
| Módulo de elasticidade | 205 GPA (coeficiente de massa corpórea) | 29.700 ksi |
| Módulo de massa | 160 GPA | 23.200 ksi |
| Módulo de cisalhamento | 80,0 média escolar | 11.600 ksi |
| Índice de Poisson | 0.29 | 0.29 |
| Usinabilidade | 70% | 70% |
Propriedades físicas do aço 4130
| Propriedades físicas | Valor (métrica) | Valor (Inglês) |
| Densidade | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Ponto de fusão | 1425°C | 2600°F |
| Coeficiente de expansão térmica | 12,6 μm/m-°C | 7,0 × 10⁻⁶ pol/pol-°F |
Propriedades térmicas do aço 4130
| Propriedades térmicas | Valor (métrica) | Temperatura (Métrica) | Valor (Inglês) | Temperatura (Inglês) |
| Capacidade térmica 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 | |
| Condutividade térmica | 30,1 W/mK | 1200°C | 209 BTU-pol/hr-ft²-°F | 2190°F |
| 40,7 W/mK | 300°C | 282 BTU-pol/hr-ft²-°F | 572°F | |
| 42,7 W/mK | 100°C | 296 BTU-pol/hr-ft²-°F | 212°F |
4130 Fabricação de Aço
Forjamento
O forjamento é feito em temperaturas entre 954°C e 1204°C (1750°F e 2200°F). Nesta faixa, o aço se torna maleável e pode ser moldado sob alta pressão. Forjar em temperaturas mais baixas pode resultar em uma estrutura de grão não uniforme, exigindo tratamento adicional. Uma temperatura de acabamento mais baixa geralmente resulta em tamanho de grão mais fino.
Tratamento térmico
- Recozimento
Este processo é normalmente realizado em 843°C (1550°F). O aço é mantido a esta temperatura e depois resfriado lentamente a uma taxa de menos de 50°F por hora (28°C por hora) para 900°F (482°C), seguido de resfriamento a ar. Isso torna mais fácil trabalhar com.
- Normalização
O aço 4130 é aquecido para 900°C (1650°F) e então temperado em óleo. Isso refina a estrutura do grão, garantindo propriedades uniformes por toda parte. A temperatura pode variar em cerca de 50°F (10°C) dependendo do resultado desejado.
- Endurecimento
4130 é aquecido para 815°C a 870°C (1500°F a 1600°F) e então temperado em óleo ou água, dependendo do tamanho da seção. Este processo de endurecimento melhora a força e a resistência ao desgaste.
- Têmpera
Isso é feito entre 398°C e 565°C (750°F e 1050°F) para ajustar a resistência e a tenacidade. Temperaturas de têmpera mais baixas aumentam a resistência, mas devem evitar a faixa de 200°C a 420°C (400°F a 790°F) para evitar fragilidade.
Trabalho a frio
O trabalho a frio envolve moldar o aço em temperatura ambiente, geralmente após ele ter sido normalizado ou recozido. Isso fortalece o aço por meio do endurecimento por deformação, mas pode tornar a moldagem posterior mais difícil à medida que a dureza aumenta.
4130 Processamento de Aço
Corte
O corte do aço 4130 é feito usando ferramentas como aço rápido ou ferramentas com ponta de carboneto. As técnicas típicas incluem corte a laser, corte por jato de águaou serra de fita. O corte a laser é preciso e minimiza a necessidade de pós-processamento.
Soldagem
O aço 4130 é facilmente soldado usando métodos comerciais. Pré-aquecendo o aço para 150°C a 260°C (300°F a 500°F) é recomendado, e eletrodos de baixo hidrogênio devem ser usados. Após a soldagem, um tratamento térmico de alívio de tensão pós-soldagem pode ser necessário, especialmente para seções mais espessas, para reduzir tensões internas. O aço deve esfriar lentamente para evitar distorção.
Tratamento de superfície
Tratamentos de superfície, como cementação, são usados para aumentar a resistência ao desgaste do aço criando uma camada externa endurecida. Este processo melhora a durabilidade enquanto mantém o núcleo mais resistente. Além disso, chapeamento, revestimentoou pintura são aplicados para proteger o aço da corrosão, especialmente em ambientes agressivos.
Especificações do produto de aço 4130
| Tipo de produto | Faixa de tamanho (métrico) | Faixa de tamanho (inglês) |
| Barras redondas | 5 mm a 300 mm (diâmetro) | 0,20 pol a 12 pol (diâmetro) |
| Barras quadradas | 5 mm a 150 mm (comprimento lateral) | 0,20 pol a 6 pol (comprimento lateral) |
| Barras hexagonais | 10 mm a 100 mm (comprimento lateral) | 0,39 pol a 4 pol (comprimento lateral) |
| Barras planas | 10 mm a 200 mm (Largura/Espessura) | 0,39 pol a 8 pol (largura/espessura) |
| Placa | 3 mm a 100 mm (Espessura) | 0,12 pol a 4 pol (espessura) |
| Tubo | 19 mm a 150 mm (DE) | 0,75 pol a 6 pol (OD) |
| Tubo soldado | 10 mm a 50 mm (Espessura da parede) | 0,39 pol a 2 pol (espessura da parede) |
| Tubo sem costura | 15 mm a 200 mm (DE) | 0,59 pol a 8 pol (OD) |
Perguntas frequentes sobre o aço de liga 4130
O aço 4130 é inoxidável?
Não, o aço 4130 não é inoxidável. É um aço de baixa liga, o que significa que não tem o alto teor de cromo necessário para resistência à corrosão como o aço inoxidável.
Quais são as diferenças entre os aços 4130 e 4140?
A principal diferença é o teor de carbono. O 4130 tem menos carbono, o que o torna mais soldável e fácil de usinar. 4140 tem maior teor de carbono, o que lhe confere maior resistência e desgaste, tornando-o mais adequado para aplicações pesadas.
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