Liga de Aço AISI 4140

Liga de aço AISI 4140 (UNS G41400)

As ligas de aço são designadas por números AISI de quatro dígitos e compreendem diferentes tipos de aços, cada um com uma composição que excede as limitações de B, C, Mn, Mo, Ni, Si, Cr e Va definidas para aços carbono.

O aço-liga AISI 4140 é um aço de baixa liga contendo cromo, molibdênio e manganês. Possui alta resistência à fadiga, abrasão e resistência ao impacto, tenacidade e resistência à torção. A folha de dados a seguir fornece uma visão geral do aço-liga AISI 4140.

Aço AISI 4140 equivalente

País	China	Japão	Alemanha	EUA	Britânico
Padrão	GB/T 3077	JIS G4105	DIN (W-Nr.) EN 10250	AISI/ASTM ASTM A29	BS 970
Nota	42CrMo	SCM440	42crmo4/1.7225	4140	EN19/709M40

Composição química do aço AISI 4140 

Nota	C	Si	Mn	P	S	Cr	mo	Ni
42CrMo	0.38-0.45	0.17-0.37	0.5-0.80	≤0,035	≤0,035	0.9-1.2	0.15-0.25	-
SCM440	0.38-0.43	0.15-0.35	0.6-0.85	≤0,035	≤0,04	0.9-1.2	0,15-0,30	-
42crmo4/1.7225	0.38-0.45	≤ 0,4	0.6-0.9	≤0,025	≤0,035	0.9-1.2	0,15-0,30	-
4140	0.38-0.43	0.15-0.35	0.75-1.00	≤0,035	≤0,04	0.8-1.1	0,15-0,25	-
EN19/709M40	0.35-0.45	0.15-0.35	0.5-0.80	≤0,035	≤0,035	0.9-1.5	0.2-0.40	-

Propriedades mecânicas do aço AISI 4140 (apenas para orientação)

Nota	Resistência à tracção σb(MPa)	Força de rendimento σs (MPa)	Alongamento δ5 (%)	Redução ψ (%)	Valor do impacto Akv (J)	Dureza
4140	≥1080	≥930	≥12	≥45	≥63	28-32HRC

Visão geral do aço AISI 4140 

Tamanho	Redondo	Diâmetro 6-1200mm
	Placa/Plana/Bloco	Grossura 6mm-500mm
		Largura 20mm-1000mm
Tratamento térmico	Normalizado; Recozido; Temperado; Temperado
Condição da superfície	Preto; Descascado; Polido; Usinado; Moído; Virou; Fresado
Condição de entrega	Forjado; laminados a quente; Desenho frio
Teste	Resistência à tração, resistência ao rendimento, alongamento, área de redução, valor de impacto, dureza, tamanho de grão, teste ultrassônico, inspeção dos EUA, teste de partículas magnéticas, etc.
Termos de pagamento	T/T;L/C;/Money gram/ Paypal
Termos de negociação	FOB; CIF; C&F; etc..
Prazo de entrega	30-45 dias
Aplicativo	O aço AISI 4140 encontra muitas aplicações como peças forjadas para as indústrias aeroespacial, de petróleo e gás, automotiva, agrícola e de defesa, etc. As aplicações típicas para usos de aço 4140 incluem: engrenagens forjadas, fusos, acessórios, gabaritos, colares, eixos, peças de transporte, barras de cabra, peças de corte, eixos, rodas dentadas, pinos, pinhões, eixos de bomba, carneiros e engrenagens de anel, etc.

Propriedades físicas

As propriedades físicas do aço-liga AISI 4140 são destacadas na tabela a seguir.

Propriedades	Métrica	Imperial
Densidade	7,85 g/cm3	0,284 lb/in³
Ponto de fusão	1416°C	2580°F

Propriedades mecânicas

A tabela a seguir descreve as propriedades mecânicas do aço-liga AISI 4140.

Propriedades	Métrica	Imperial
Resistência à tracção	655 MPa	95000 psi
Força de rendimento	415 MPa	60200 psi
Módulo de massa (típico para aço)	140 GPa	20300 ksi
Módulo de cisalhamento (típico para aço)	80 GPa	11600 ksi
módulo de elasticidade	190-210 GPa	27557-30458 ksi
razão de Poisson	0.27-0.30	0.27-0.30
Alongamento na ruptura (em 50 mm)	25.70%	25.70%
Dureza, Brinell	197	197
Dureza, Knoop (convertido da dureza Brinell)	219	219
Dureza, Rockwell B (convertido da dureza Brinell)	92	92
Dureza, Rockwell C (convertido da dureza Brinell. Valor abaixo da faixa HRC normal, apenas para fins de comparação)	13	13
Dureza, Vickers (convertido da dureza Brinell)	207	207
Usinabilidade (baseado em AISI 1212 como 100 usinabilidade)	65	65

Propriedades térmicas

As propriedades térmicas do aço de liga AISI 4140 são dadas na tabela a seguir.

Propriedades	Métrica	Imperial
Coeficiente de expansão térmica (@ 0-100°C/32-212°F)	12,2 µm/m°C	6,78 µin/in°F
Condutividade térmica (@ 100°C)	42,6 W/mK	296 BTU in/hr.ft².°F

Outras designações

Outras designações equivalentes ao aço-liga AISI 4140 estão listadas na tabela a seguir.

AMS 6349	ASTM A193 (B7, B7M)	ASTM A506 (4140)	ASTM A752 (4140)
AMS 6381	ASTM A194 (7, 7M)	ASTM A513	ASTM A829
AMS 6382	ASTM A29 (4140)	ASTM A513 (4140)	SAE J1397 (4140)
AMS 6390	ASTM A320 (L7, L7M, L7D)	ASTM A519 (4140)	SAE J404 (4140)
AMS 6395	ASTM A322 (4140)	ASTM A646 (4140)	SAE J412 (4140)
AMS 6529	ASTM A331 (4140)	ASTM A711

Fabricação e Tratamento Térmico

Maquinabilidade

O aço-liga AISI 4140 apresenta boa usinabilidade na condição recozida.

formando

O aço liga AISI 4140 possui alta ductilidade. Pode ser formado usando técnicas convencionais na condição recozida. Requer mais pressão ou força para formar porque é mais resistente do que os aços carbono comuns.

Soldagem

A liga de aço AISI 4140 pode ser soldada usando todas as técnicas convencionais. No entanto, as propriedades mecânicas deste aço serão afetadas se ele for soldado na condição de tratado termicamente, devendo ser realizado tratamento térmico pós-soldagem.

Tratamento térmico

O aço de liga AISI 4140 é aquecido a 845°C (1550°F) seguido de têmpera em óleo. Antes do endurecimento, pode ser normalizado aquecendo-o a 913°C (1675°F) por um longo período de tempo, seguido de resfriamento ao ar.

Forjamento

O aço de liga AISI 4140 é forjado de 926 a 1205°C (1700 a 2200°F)

Trabalho a Quente

A liga de aço AISI 4140 pode ser trabalhada a quente de 816 a 1038°C (1500 a 1900°F)

Trabalho a Frio

O aço liga AISI 4140 pode ser trabalhado a frio usando métodos convencionais na condição recozida.

anelamento

O aço de liga AISI 4140 é recozido a 872°C (1600°F) seguido de resfriamento lento no forno.

Têmpera

O aço de liga AISI 4140 pode ser revenido de 205 a 649°C (400 a 1200°F), dependendo do nível de dureza desejado. A dureza do aço pode ser aumentada se ele tiver uma temperatura de revenimento mais baixa. Por exemplo, uma resistência à tração de 225 ksi pode ser obtida revenindo a 316°C (600°F), e uma resistência à tração de 130 ksi pode ser obtida revenindo a 538°C (1000°F).

Endurecimento

O aço-liga AISI 4140 pode ser endurecido por trabalho a frio ou aquecimento e têmpera.