Chapa de Aço Liga ASTM AISI 4140 JIS SCM440 DIN 42CrMo4 DIN1.7225 Tamanho 4' x 8' x 50 mm
Aço Liga SAE AISI 4140
O SAE 4140 (aço AISI 4140) é um aço de baixa liga da série Cr-Mo (série Cromo-molibdênio), o material possui alta resistência e temperabilidade, boa tenacidade, pequena deformação durante a têmpera, alta resistência à fluência e resistência duradoura em alta temperatura.
Usos do Aço 4140
O aço liga AISI SAE 4140 pode ser fabricado em barras redondas, barras planas e quadradas, chapas de aço, tubos de aço, e tem muitos usos nas indústrias aeroespacial, de petróleo e gás e automotiva, usos típicos são vasos de pressão de parede fina, engrenagens forjadas e eixos (eixos de motor, eixos de bomba, eixos hidráulicos, etc.), fusos (fusos de torno, fusos de fresadora, etc.), colares, braçadeiras, parafusos de alta resistência, tampões de válvula, parafusos, porcas, sem-fim, pinças, barras de torção e várias peças cementadas.
Folha de Dados e Especificação
Abaixo estão as folhas de dados do aço liga 4140, incluindo composição química, propriedades e tabela de equivalentes, etc.
Composição Química do Aço Liga AISI SAE 4140
A tabela abaixo lista a composição química do AISI 4140.
|
Composição Química do Aço Liga AISI SAE 4140 (%) |
| Aço (UNS) |
C |
Si |
Mn |
P (≤) |
S (≤) |
Cr |
Mo |
Ni |
| 4140 (G41400) |
0.38-0.43 |
0.15-0.35 |
0.75-1.00 |
0.035 |
0.040 |
0.80-1.10 |
0.15-0.25 |
– |
Propriedades Mecânicas do Aço AISI 4140
As propriedades mecânicas do material 4140 são apresentadas na tabela abaixo.
| Aço |
Resistência à tração, Mpa (ksi) |
Limite de escoamento, Mpa (ksi) |
Alongamento em 50 mm (2 pol), % |
Redução de área, % |
Dureza (HB) |
Diâmetro da amostra |
Condições |
| AISI 4140 |
1020 (148) |
655 (95) |
17.7 |
46.8 |
302 |
25.4mm (1 pol.) |
Normalizado a 870 °C (1600 °F) |
| 655 (95) |
414 (60) |
25.7 |
56.9 |
197 |
Recozido a 815 °C (1500 °F) |
| 1075 (156) |
986 (143) |
15.5 |
56.9 |
311 |
Têmpera em água a 845 °C (1550 °F) e revenimento a 540 °C (1000 °F) |
Propriedades Físicas do SAE 4140
Notas: 10-6/K = 10-6.K-1 = (µm/m)/°C
| Coeficientes de expansão térmica linear do material 4140 |
| Temperatura, °C (°F) |
Valor (10-6/K) |
Tratamento ou condição |
| 20-100 (68-212) |
12.2 |
Temperado em óleo |
| 20-200 (68-392) |
12.6 |
| 20-400 (68-752) |
13.6 |
| 20-600 (68-1112) |
14.5 |
| Condutividade térmica do 4140 |
| Valor (W/m·K) |
Temperatura, °C (°F) |
Tratamento ou condição |
| 42.7 |
100 (212) |
Temperado e
revenido |
| 42.3 |
200 (392) |
| 37.7 |
400 (752) |
| 33.1 |
600 (1112) |
| Calor Específico do AISI / SAE 4140 |
| Valor (J/Kg·K) |
Temperatura, °C (°F) |
Tratamento ou condição |
| 473 |
20-200 (68-392) |
Temperado e
revenido |
| 519 |
20-400 (68-752) |
| 561 |
20-600 (68-1112) |
| Resistividade Elétrica do Material 4140 |
| Valor (μΩ· m) |
Temperatura, °C (°F) |
Tratamento ou condição |
| 0.22 |
20 (68) |
Temperado e
revenido |
| 0.26 |
100 (212) |
| 0.33 |
200 (392) |
| 0.48 |
400 (752) |
| 0.65 |
600 (1112) |
Tratamento Térmico do Aço Material 4140
A tabela a seguir mostra o tratamento térmico do aço AISI 4140, dureza Rockwell.
| Tratamento Térmico do Material 4140 |
Temperatura, °C (°F) |
Dureza do aço 4140 |
Resfriamento/Agente |
| Normalização |
870 (1600) |
302 HB |
Ar |
| Recozimento |
790-845 (1455-1555) |
197 HB |
Resfriamento em forno |
| Têmpera |
830-845 (1525-1555) |
|
Óleo |
| Revenimento (2 horas) |
205 (400) |
58 HRC |
Têmpera em óleo |
| 260 (500) |
54 HRC |
| 315 (600) |
50 HRC |
| 370 (700) |
47 HRC |
| 425 (800) |
45 HRC |
| 480 (900) |
40 HRC |
| 540 (1000) |
35 HRC |
| 595 (1100) |
33 HRC |
| 650 (1200) |
28 HRC |
Normalização
O aço liga 4140 é tipicamente normalizado a 870 °C (1600°F), e deve ser resfriado a uma temperatura especificada em ar parado.
Recozimento Esferoidizante
Para o recozimento esferoidizante do aço liga 4140, ele precisa ser tratado termicamente a 749 °C (1380 °F), seguido de resfriamento lento a 666 °C (1230 °F) a uma taxa de 6 °C (10 °F)/hora, ou resfriamento rápido a 675 °C (1250 °F) para recozimento isotérmico.
Recozimento Completo
Tratamento térmico a 845 °C (1555 °F), resfriamento lento de 755 °C (1390 °F) a uma taxa de 14 °C (25 °F)/hora até 665 °C (1230 °F), ou resfriamento rápido a 675 °C (1250 °F) para 5 horas de recozimento isotérmico.
Revenimento
A temperatura de revenimento do aço liga 4140 pode variar de 204-649 °C (400-1200°F) após normalização e têmpera em óleo, e a dureza Rockwell correspondente pode ser obtida.
Forjamento
A temperatura de forjamento do material 4140 é de aproximadamente 1232 °C (2250 °F).
Soldagem do Aço 4140
Todos os processos comuns de soldagem por arco, como (SAW, SMAW, FCAW, GMAW, GTAW) podem ser usados para soldar o aço liga 4140, mas para evitar trincas, ele deve ser pré-aquecido a 170-350 °C (350-650 °F) antes da soldagem, a temperatura de interpasse de pré-aquecimento depende da espessura da seção do aço.
Material Equivalente
O material equivalente do AISI 4140 está listado na tabela abaixo.
| Material Equivalente AISI 4140 |
| EUA |
União Europeia |
China |
Japão |
ISO |
| Padrão |
Grau (UNS) |
Padrão |
Grau (Número do Aço) |
Padrão |
Grau |
Padrão |
Grau |
Padrão |
Grau |
AISI SAE;
ASTM A29/A29M |
4140 (G41400) |
EN 10083-3 |
42CrMo4 (1.7225) |
GB/T 3077 |
42CrMo |
JISG 4105 |
SCM440 |
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