El acero de aleación AISI 4140 por sus características mecánicas excelentes es uno de los elementos más utilizados en la fabricación de piezas de maquinaria y herramientas de corte. Las tuberías de acero AISI 4140 presentan una alta resistencia al desgaste y una gran durabilidad. En este artículo, hablaremos sobre la composición, las propiedades físicas y mecánicas, las aplicaciones, los tipos de tubos y las técnicas de soldadura y mecanizado utilizadas en los tubos de acero de aleación AISI 4140.
Tubos De Acero Aleado Aisi 4140 Composición:
DIN 1.7225 son aceros de aleación al cromo-molibdeno conocidos por su alta resistencia, dureza y capacidad de endurecimiento. Se componen principalmente de hierro (Fe), carbono (C), cromo (Cr), molibdeno (Mo) y pequeñas cantidades de otros elementos. La composición química típica es 0,38% – 0,43% de carbono, 0,75% – 1,00% de cromo, 0,15% – 0,25% de molibdeno y aproximadamente 1% de manganeso.
| Elemento | Contenido (%) |
|---|---|
| Cromo, Cr | 0,80 – 1,10 |
| Manganeso | 0,75 – 1,0 |
| Carbono, C | 0,380 – 0,430 |
| Silicio, sí | 0,15 – 0,30 |
| Molibdeno, Mo | 0,15 – 0,25 |
| Azufre, S | 0.040 |
| Fósforo, P | 0.035 |
| Hierro, Fe | Balance |
Tubos De Acero Aleado Aisi 4140 Propiedades Físicas:
UNS G41400 tienen una densidad de 7,85 g/cm³, una alta resistencia a la tracción de 655 MPa y una gran rigidez con una resistencia a la compresión de aproximadamente 414 MPa.
| Propiedades | Métrico | Imperial |
|---|---|---|
| Densidad | 7,85 g/cm3 | 0,284 libras/pulg³ |
| Punto de fusion | 1416ºC | 2580°F |
Tubos De Acero Aleado Aisi 4140 Propiedades Mecánicas:
DIN 1.7225 tiene una buena resistencia al desgaste y alta capacidad de endurecimiento. La temperatura de transición del acero AISI 4140 es de aproximadamente -30°C, y presenta una excelente tenacidad a baja temperatura. El límite elástico de las tuberías de acero AISI 4140 es de 415 MPa, el límite de fluencia es de 290 MPa y el módulo de elasticidad es de 190-210 GPa.
| Propiedades | Métrico | Imperial |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | 655MPa | 95000 psi |
| Fuerza de producción | 415MPa | 60200 psi |
| Módulo de volumen (típico del acero) | 140 GPa | 20300 ksi |
| Módulo de corte (típico del acero) | 80 GPa | 11600 ksi |
| Modulos elasticos | 190-210 GPa | 27557-30458 ksi |
| Relación de Poisson | 0,27-0,30 | 0,27-0,30 |
| Elongación de rotura (en 50 mm) | 25,70% | 25,70% |
| Dureza Brinell | 197 | 197 |
| Dureza, Knoop (convertida de dureza Brinell) | 219 | 219 |
| Dureza, Rockwell B (convertida de dureza Brinell) | 92 | 92 |
| Dureza, Rockwell C (convertida de dureza Brinell. Valor por debajo del rango normal de HRC, solo para fines de comparación) | 13 | 13 |
| Dureza, Vickers (convertida de dureza Brinell) | 207 | 207 |
| Maquinabilidad (basado en AISI 1212 como maquinabilidad 100) | sesenta y cinco | sesenta y cinco |
Tubos De Acero Aleado Aisi 4140 Usos Y Aplicaciones:
UNS G41400 se utiliza ampliamente en la fabricación de piezas del motor, engranajes, ejes, bielas, herramientas de corte, troqueles, herramientas roscadoras y otros equipos de alta resistencia. También se utiliza en la producción de tubos para obras de ingeniería civil, equipos de construcción, recipientes a presión y estructuras mecánicas.
Tubos De Acero Aleado Aisi 4140 Soldadura:
La soldadura de tuberías de acero AISI 4140 no es sencilla debido a su alto contenido de carbono y cromo, lo que los hace potencialmente sensibles a la fragilización por la soldadura. Para evitar la fragilización, es importante mantener una temperatura adecuada durante la soldadura y utilizar materiales de llenado de calidad.
Tubos De Acero Aleado Aisi 4140 Mecanizado:
El mecanizado de tuberías de acero AISI 4140 es difícil debido a su alta resistencia y baja capacidad de conformación en frío. El mecanizado en seco con alta velocidad de corte puede ayudar a mejorar la eficiencia del mecanizado.
Tubos De Acero Aleado Aisi 4140 Tipos:
Las tuberías de acero de aleación AISI 4140 se pueden dividir en dos tipos: tubería redonda y tubería rectangular. Ambos tipos se fabrican según las especificaciones de la sociedad americana de ingenieros mecánicos (SAE). Los tubos redondos están disponibles en diámetros de entre 50 y 150 mm y las tuberías rectangulares tienen una sección transversal entre 80 y 100 mm2.