Los aceros 4140 son una aleación de cromo y molibdeno, que además contienen un bajo porcentaje de carbono; se caracterizan por ser de alta tensión. Estos metales pueden ser sometidos a diferentes tratamientos térmicos, tanto para mejorar su apariencia física, como para optimizar sus propiedades físicas. Gracias a esto, son aplicados para distintas tareas, principalmente en entornos industriales. ¡No dejes de leer este blog y conoce para que se usan!
Aceros 4140 usos
Los aceros 4140 poseen diversos usos, ya que son materiales muy versátiles, en mayor medida, debido a su combinación de resistencia y tenacidad.
Por esta razón, son utilizados en una amplia gama de aplicaciones, siendo el ramo industrial donde logran destacarse de mejor manera. Puesto que, son vitales para el diseño y fabricación de diferentes componentes, a continuación te enlistamos sus usos más comunes.
Los aceros 4140 se usan en la fabricación de:
- Bieles
- Engranajes
- Pernos
- Cigüeñales
- Matrices
- Herramienta de cortes
- Ejes de mandril
- Ejes de transmisión
- Componentes estructurales
- Piñones
- Tornillos de alta resistencia
- Espárragos industriales
Ventajas
Los aceros 4140 presentan un amplio rango de aplicaciones debido a sus numerosas ventajas. Mismas que al ser tan variadas, los convierten en materiales altamente populares en el mercado acerero. A continuación, se enumeran algunas de las ventajas más importantes que poseen estos metales.
- Tienen una excelente resistencia a la tracción.
- Son ideales para aplicaciones que requieren una alta tolerancia mecánica.
- Soportan cargas pesadas y el desgaste, además de la deformación bajo condiciones exigentes.
- Exhiben una buena tenacidad, lo que significa que pueden absorber energía antes de fracturarse.
- Presentan gran versatilidad en cuanto a tratamientos térmicos se refiere.
- Poseen una buena maquinabilidad, lo que significa que se puede trabajar fácilmente con ellos, ya sea en máquinas o con herramientas.
- Factor que simplifica el proceso de fabricación.
- Reduce los costos de producción.
¿Qué dureza alcanza el acero 4140?
Los aceros 4140 suelen estar en el rango de 28 a 32 en la Dureza de Rockwell, la cual mide la resistencia de un material para ser penetrado.
Generalmente, son sometidos a diferentes tratamientos térmicos, de esta manera se endurecen, adquiriendo nuevas propiedades, la dureza típica de los metales 4140 después de un tratamiento térmico común, como el temple y revenido.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la dureza final obtenida dependerá de los parámetros del tratamiento térmico utilizado.
Como lo mencionamos anteriormente, se le pueden aplicar temple o revenido, los cuales varían con respecto a las temperaturas de calentamiento y enfriamiento, así como los tiempos de permanencia en cada una de estas etapas.
¿Cómo se templa el acero 4140?
Los aceros 4140 se pueden templar siguiendo una serie de pasos, ya que este tratamiento térmico, requiere ajustar las temperaturas, los tiempos de calentamiento y enfriamiento.
De acuerdo con las especificaciones y los requisitos de la aplicación. Con el fin de obtener resultados óptimos, se recomienda seguir el siguiente procedimiento.
- 1. Calienta los aceros 4140 a una temperatura adecuada. La temperatura puede variar dependiendo de las propiedades deseadas y la sección de los metales. Por lo general, se calienta entre 815 °C y 870 °C. Es importante asegurarse de que todas las piezas alcancen uniformemente esta temperatura.
- 2. Una vez que las piezas han alcanzado la temperatura de calentamiento deseada, se debe mantener igual durante un tiempo determinado. Este tiempo de remojo depende del espesor de los pedazos y generalmente se considera 1 hora por pulgada de espesor.
- 3. Realiza el enfriamiento rápido para endurecer a los metales. Este puede llevarse a cabo utilizando diferentes elementos, como agua, aceite o aire comprimido, dependiendo de la aplicación y el tamaño de la pieza. Cada parte debe sumergirse completamente en el medio de enfriamiento para asegurar que sea uniforme.
- 4. Una vez finalizado el proceso de templado, el acero se encuentra en un estado extremadamente duro y frágil. Para mejorar su tenacidad y reducir las tensiones internas, se realiza el revenido. En esta etapa, los aceros se calientan nuevamente a una temperatura moderada, y se mantienen durante un tiempo determinado. La duración del revenido depende de las propiedades deseadas y suele variar entre una y cuatro horas.
¿Qué acero es más resistente el 1045 o el 4140?
Tanto los aceros 4140 como los 1045, son metales de alta resistencia, pero en términos generales, sí hay una clara diferencia, la aleación 4140 tiene una resistencia a la tracción más alta que la 1045.
Otra distinción es en la dureza, pues ambos aceros llegan a alcanzar diferentes niveles de dureza mediante tratamientos térmicos, como el temple y revenido.
Lo mismo sucede con la tenacidad, ya que si bien, ambos materiales son aptos para resistir ante posibles fracturas, la amalgama 4140 tiende a poseer una tenacidad ligeramente superior debido a su contenido de cromo y molibdeno, que mejoran las propiedades de resistencia al desgaste y al impacto. Esto les permite ser ideales en trabajos pesados dentro de la industria.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la elección entre los aceros 4140 y los 1045 dependerá de las necesidades y requisitos específicos de las aplicaciones donde serán requeridos. Si desconoces esta información, siempre es recomendable consultar a un especialista en metalurgia para obtener asesoramiento más detallado y preciso.
¿Qué temperatura aguanta el acero 4140?
Los aceros 4140 tienen una buena resistencia a altas temperaturas, pero su capacidad para soportar algunos parámetros específicos dependen de varios factores, como la duración de la exposición, el entorno en el que se encuentran y ciertas aplicaciones. Ya que este es otro punto muy importante, algunas aplicaciones donde se puede poner a prueba su tolerancia a la temperatura son en turbinas, motores, hornos y algunos sistemas de escape.
Las temperaturas que deben evitarse oscilan entre los 400 a 500 °C, algunas consecuencias al someter estos aceros a dichas temperaturas son la pérdida de dureza y resistencia, para evitar este deterioro, hay que respetar la tolerancia establecida.
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