AISI SAE 4140 forjado barra de acero de aleación

El grado AISI o SAE 4130 es un acero de baja aleación que contiene cromo y molibdeno como agentes de refuerzo. Su composición química es la siguiente.   El grado AISI / SAE 4140 es una aleación versátil con buena resistencia a la corrosión atmosférica y una resistencia razonable. Muestra buenas combinaciones generales de resistencia, tenacidad, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga.

Esta aleación encuentra muchas aplicaciones como piezas forjadas para las industrias aeroespacial y de petróleo y gas, junto con innumerables usos en las industrias automotriz, agrícola y de defensa. Los usos típicos son los engranajes y ejes forjados, husillos, accesorios, plantillas y collares.

La forja de este acero debe realizarse entre 2200 y 1650 º F (1200 y 900 º C). Cuanto más baja sea la temperatura de acabado de la forja, más fino será el tamaño del grano. Esta aleación idealmente no debe ser forjada por debajo de 1650 º F (900 º C) y debe enfriarse lentamente después de la forja.

l ANNEALING

l Las piezas forjadas de grado 4140 pueden ser recocidas transfiriendo las piezas directamente de la operación de forja a un horno mantenido a una temperatura adecuada, entre 1450 y 1550 º F (790 y 840 º C), manteniéndose durante un tiempo adecuado y luego enfriando el horno, formando Una estructura adecuada para el mecanizado. Este tipo de tratamiento se utiliza mejor para piezas con formas simples. Si algunas áreas de una forja terminan mucho más frías que otras, entonces no se obtendrá una estructura uniforme, en cuyo caso se puede usar un recocido esferoidal a alrededor de 1380 º F (750 º C). Es seguro decir que la experiencia por sí sola decidirá el mejor tipo de tratamiento de recocido que se utilizará antes del mecanizado.

l NORMALIZANDO

l Este proceso se define como calentar un acero a una temperatura por encima del rango de transformación de ferrita a austenita y luego enfriar en aire a una temperatura muy por debajo de este rango de transformación. Este tratamiento se puede llevar a cabo en productos forjados como tratamiento de acondicionamiento antes del tratamiento térmico final. La normalización también sirve para refinar la estructura de las piezas forjadas que podrían haberse enfriado de manera no uniforme a partir de su operación de forjado. La temperatura de normalización nominal para 4140 grados es 1600 º F (870 º C), pero la experiencia de producción puede requerir una temperatura de 50 º F (10 º C) por encima o por debajo de esta cifra. De hecho, cuando las piezas forjadas se normalizan antes, digamos, carburación o endurecimiento y revenido, se utiliza el rango superior de temperaturas de normalización. Cuando la normalización es el tratamiento térmico final, se utiliza el rango de temperatura más bajo.

l endurecimiento

l Este tratamiento térmico da como resultado la formación de martensita después de la extinción, por lo que se produce un gran aumento de la dureza y la resistencia a la tracción, junto con cierta pérdida de ductilidad. El acero debe ser austenitizado a una temperatura de 1500 a 1550 º F (815 a 845 º C), siendo la temperatura real una función de la composición química dentro del rango permitido, el tamaño de la sección y el método de enfriamiento. La austenización debe garantizar que todos los micro-componentes del acero se transformen en austenita. Las secciones más pequeñas de 4140 pueden enfriarse en aceite, las secciones más pesadas en agua.

l El templado se realiza para aliviar las tensiones del proceso de endurecimiento, pero principalmente para obtener las propiedades mecánicas requeridas. La temperatura de revenido real se elegirá para cumplir con las propiedades requeridas, y en muchos casos será una cuestión de prueba y error.