4140 | 42CrMo4 | Barra de aço 42CrMo
4140 | 42CrMo4 | Barra de aço 42CrMo
A barra 4140 é uma liga de aço conhecido como AISI/SAE 4140, amplamente utilizado nos EUA. O "4140" indica sua composição e padrão. Ele oferece alta resistência, tenacidade e resistência ao desgaste. Comumente usado na produção de engrenagens, eixos e peças de maquinário, o aço 4140 pode ser recozido, normalizado ou temperado e revenido.
Descrição
O que é a barra de aço 4140?
A barra de aço 4140, composta de ferro 98%, carbono 0,40% e elementos de liga como cromo, molibdênio e manganês, é uma liga de aço de alta resistência. Conhecido por sua tenacidade e resistência ao desgaste, é laminado a quente e usado em engrenagens, eixos e peças de máquinas. Pode ser recozido, normalizado ou temperado e revenido. É amplamente utilizado nos setores automotivo, aeroespacial, de petróleo e gás e de construção.Características da barra de aço 4140
A barra de aço 4140 apresenta uma microestrutura de granulação fina que aprimora suas propriedades mecânicas. Ela pode ser tratada termicamente para atingir níveis variados de dureza e resistência. A presença de cromo e molibdênio melhora a resistência à corrosão e o desempenho em altas temperaturas, tornando-o adequado para uma ampla gama de aplicações em ambientes agressivos. O vantagens do aço 4140 incluem durabilidadeA alta resistência e a tenacidade garantem um desempenho duradouro em aplicações exigentes, reduzindo a frequência de substituições e manutenção. Suas excelente resistência ao desgaste aumenta a vida útil das peças feitas de aço 4140, tornando-o econômico para usos em serviços pesados. Além disso, a capacidade de ser recozido, normalizado ou temperado e revenido permite a personalização das propriedades mecânicas para atender às necessidades de aplicações específicas. No entanto, existem desvantagens a considerar. O alta dureza e resistência da barra de aço 4140 pode ser um desafio para a usinagem, exigindo ferramentas e técnicas especializadas. Além disso, custos mais altos de material e processamento em comparação com aços de menor resistência pode ser uma consideração para projetos sensíveis ao orçamento. Para facilitar a usinagem, considere o uso de Aço 1018.Composições químicas
Elemento | Composição |
---|---|
Carbono (C) | 0.38-0.43% |
Manganês (Mn) | 0.75-1.00% |
Silício (Si) | 0.15-0.35% |
Cromo (Cr) | 0.80-1.10% |
Molibdênio (Mo) | 0.15-0.25% |
Fósforo (P) | 0,035% máximo |
Enxofre (S) | 0,040% máximo |
Propriedades físicas
Propriedade | Métrico | Imperial |
---|---|---|
Densidade | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
Ponto de fusão | 1425-1460°C | 2597-2660°F |
Condutividade térmica | 42,7 W/m-K | 24,7 BTU-ft/h-°F |
Resistividade elétrica | 0,24 µΩ-m | 0,24 µΩ-m |
Capacidade térmica específica | 460 J/kg-K | 0,11 BTU/lb-°F |
Coeficiente de expansão térmica | 11,1 µm/m-K | 6,17 µin/in-°F |
Módulo elástico | 210 GPa | 30,5 Msi |
Propriedades mecânicas
Propriedade | Métrico | Imperial |
---|---|---|
Resistência à tração (Rm) | 655-1170 MPa | 95-170 ksi |
Resistência ao escoamento (Rp0.2) | 415-950 MPa | 60-138 ksi |
Dureza Brinell (HBW) | 197-241 HBW | 197-241 HBW |
Dureza Rockwell (HRC) | 22-32 HRC | 22-32 HRC |
Dureza Vickers (HV) | 207-248 HV | 207-248 HV |
Alongamento (A) | 17-30% | 17-30% |
Módulo elástico | 190-210 GPa | 27,6-30,5 Msi |
Propriedades QT da barra de aço 4140
Propriedade | Métrico | Imperial |
---|---|---|
Resistência à tração (Rm) | 930-1080 MPa | 135-157 ksi |
Resistência ao escoamento (Rp0.2) | 780-930 MPa | 113-135 ksi |
Resistência ao impacto (KV/Ku) | ≥ 39 J | ≥ 28,8 pés-lb |
Alongamento (A) | ≥ 12% | ≥ 12% |
Redução da área (Z) | ≥ 45% | ≥ 45% |
Dureza Brinell (HBW) | 241-285 HBW | 241-285 HBW |
Setores e aplicações
Setor | Aplicativos |
---|---|
Setor automotivo | Virabrequins, eixos de comando de válvulas e engrenagens de transmissão |
Setor de petróleo e gás | Colares de perfuração, barras estabilizadoras e eixos de ferramentas de fundo de poço |
Setor de construção | Parafusos de ancoragem, tirantes e eixos de suporte para serviços pesados |
Fabricação de máquinas | Eixos, roletes e eixos de acionamento |
Indústria aeroespacial | Suportes do trem de pouso, eixos do motor e hastes de suporte estrutural |
Indústria de mineração | Dentes de escavadeiras, mandíbulas de britadores e componentes de peneiramento |
Equipamentos agrícolas | Arados, discos de grade e peças de tratores |
Usinagem
4140 Tratamento térmico
- Tratamento de soluções: Aqueça a 840-880°C, mantenha e resfrie rapidamente (geralmente em água ou óleo).
- Tratamento do envelhecimento: Aqueça a 150-200°C por um período prolongado.
- Resfriamento: Aqueça até 850-880°C e, em seguida, resfrie rapidamente (geralmente em óleo).
- Têmpera: Reaqueça o aço temperado a 540-680°C e, em seguida, resfrie-o.
- Normalização: Aqueça a 870-900°C e, em seguida, resfrie ao ar.
- Recozimento: Aqueça a 680-720°C, mantenha e, em seguida, resfrie lentamente no forno.
4140 Acabamento da superfície
- Endurecimento de superfície: Inclui endurecimento por chama e indução.
- Carburização: Calor em um ambiente rico em carbono em alta temperatura.
- Nitretação: Aqueça em uma atmosfera de nitrogênio ou amônia.
- Carbonitretação: Semelhante à cementação, mas com adição de nitrogênio.
- Galvanoplastia: Depositar eletroquimicamente uma camada de metal (por exemplo, cromo, níquel).
- Pulverização térmica: Aplique um revestimento de alta dureza e resistente ao desgaste.
Os requisitos de tratamento de superfície personalizados podem ser atendidos mediante solicitação.
Isenção de responsabilidade
As instruções de tratamento térmico e os métodos de processamento de acabamento de superfície acima para o 4140 são fornecidos apenas para fins informativos. Os resultados reais podem variar de acordo com as condições específicas e o equipamento utilizado. Recomenda-se realizar testes e consultar um especialista em metalurgia ou o fornecedor do material para garantir que os processos sejam adequados à sua aplicação específica. O usuário assume todos os riscos e a responsabilidade pelo uso dessas informações.
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SteelPRO Group - fabricante e provedor de soluções para aços especiais, oferecendo soluções para aplicações em vários setores e serviços personalizados, sem qualidade 100%, acompanhando os clientes em seu crescimento!
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