| Introdução |
| Eixos de veículos pesados, bielas, parafusos de alta resistência, hélice articulações do eixo, pins de trilha. |
Aço 4140 vervalst
Provavelmente você já saiba que aço carbono não representa uma única categoria de metal. Trata-se, na verdade, de uma classe de metais, dentro da qual existem diversos subtipos. E nesta página falaremos em um em especial: o aço carbono SAE 4140 (aço 4140 forjado).
O Aço SAE 4140 é uma liga metálica muito utilizada em processos de forjamento, devido à sua composição que leva crômio e molibdênio, que o torna altamente resistencia às deformações.
COMPOSIÇÃO DO AÇO 4140 FORJADO SAE
Também chamado de aço-cromo-molibdênio, é classificado comoaço médio |koolstof gebonden voor beneficiatie. Isso porque leva, em sua estrutura, algo que fica entre 0.3 e 0.5% de carbono, daí a sua classificação neste grupo.
| Composição | |||||||||
| Element | C | Cr | Geloof | Mn | Mo | P | S | Ja | Nee |
| Min. (%) | 0,38 | 0,8 | 96,8 | 0,75 | 0,15 | 0 | 0 | 0,15 | _ |
| Max. (%) | 0,43 | 1,1 | 97,8 | 1 | 0,25 | 0,035 | 0,04 | 0,35 | _ |
Essa categoria de aço carbono, pertence ao grupo dos metais chamados de baixa liga. Para que adquiram maior resistência e possam ser usados num maior leque de aplicações, deve passar por alguns processos que visam alterar as propriedades naturais desta liga, adquiridas no momento de sua composição.
KENMERKEN DO AÇO 4140 SAE
O aço SAE 4140 não é facilmente soldável, razoavelmente usinável e altamente temperável. Isso aliado a grande facilidade para sofrer torções. Devido à sua dureza, é altamente empregado na indústria automobilística e para fabricação de outros equipamentos que exigem essa característica.
| Eigenschappen | ||||||
| Vent | Natuurkunde | Thermaal | Elektrisch | |||
| Meten | Dichtheid | Ponto de fusão | Tempetura de serviço | Thermische condutividade | Soortelijke warmte | Coëfficiënt van expansão térmica |
| Eenheid | g/cm3 | °C | °C | W/m°C | J/kg.°C | μstrain/°C |
| Min. | 7,8 | 1430 | 323 | 42 | 450 | 11,5 |
| Max. | 7,9 | 1510 | 350 | 48 | 490 | 13,5 |
| Mechanische eigenschappen | ||||||
| Meten | Elasticiteitsmodulus | Tensão de escoamento | Tensão maxima | Alongamento | Tensão de compressão | Módulo de flexão |
| Eenheid | GPa | Mpa | Mpa | % stam | Mpa | GPa |
| Min. | 208 | 370 | 595 | 20 | 370 | 208 |
| Max. | 216 | 460 | 720 | 31 | 460 | 216 |
UTILIZAÇÕES DO SAE 4140 (FORJADO)
É indicado em casos onde é necessária uma resistência mecânica média associada a uma boa resistência a fraturas. Todas as características mecânicas deste aço, bem como de outros metais, estão ligadas a composição microestrutural do metal.
Sendo assim, para alterar propriedades mecânicas deste aço, basta submetê-lo a um tratamento térmica, que consiste no aquecimento, manutenção da temperatura e posterior resfriamento do material.
Esse processo á capaz de alterar características microestruturais do aço e, consequentemente, também as mecânicas. É importante ter em mente que a temperatura a que resiste este aço sem ter as suas propriedades alteradas é 480ºC.
| Norm | Especificações |
| UNS | G41400 |
| ONS | SAE H41400, SAE 4140, SAE 4142, SAE 4140, ASTM J 70, ASTM J 65, ASTM J 55, ASTM 4140, ASTM G41420, ASTM E7140, ASTM B7M, ASTM B16, ASTM 4142H, ASTM 4142, ASTM 4140H, ASTM 4140, ASTM 4137H, ASTM 41, ~SAE 4137H, ~ASTM B4D, ~ASTM 6 |
| EM | ~42CrMoS4, ~42CrMo4 |
| EM | ~1,7227, ~1,7223 |
| ISO | ~ 42 CrMoS 4, ~ 42 CrMo 4, ~ 42CrMo4 |
| NL (Chinesa) | ~ 42crMo |
| JIS (Japans) | SNB22-5, SNB22-4, SNB22-3, SNB22-2 |
Temperaturas elevados acima disto, tendem a alterar as características do produto, portanto, são utilizadas nos processos que visam especificamente alterar essas características.
PROCESSOS COM O AÇO SAE 4140
Existe o processo denominado como recozimento, no qual o metal é aquecido acima da temperatura crítica (pode passar de 900ºC), e depois de mantido por um tempo a essa temperatura, é lentamente frío (como quando deixamos um bolo dentro do forno, após desliga-lo, por exemplo).
Durante o processo de fabricação do metal, originam-se tensões, provenientes dos processos de fundição, soldagem, laminação, dentre outros. E o objetivo do processo de recozimento é exatamente homogenizar as microestruturas, a fim de reduzir essa dureza, tornando o material mais deformável.
| Recomendações |
| Thermische behandeling – Recozimento: O tratamento deve ser feito na temperatuur dicht bij 850ºC gedurende niet minimaal 1 uur voor elke 25 mm. Langzaam verkouden worden vormt zich niet. Normalização: O tratamento deve ser feito na temperatura próxima de 870 – 900ºC gedurende niet ten minste 1 uur voor elke 25 mm. Vang een koude ao ar. In gevallen especiais pode se usar ar forçado. Têmpera: Austenitizar em temperatuur tussen 840 – 870ºC. 1 uur aquacer voor elke 25 mm dikte en voeg 1 uur toe voor elke 25 mm adicionais. Resfriar em óleo ou polímero. O resfriamento em polímero conduz a menor variação dimensional e maior homogeneidade microestrutural. |
| Smeedtemperatuur – O aço GGD 4140 deve ser realiza na minimumtemperatuur van 925ºC en maximum 1220ºC |
| Soldagem - |
| Vergelijkbaar – |
| Corrosão PREN(numero de resistencia equivalente ao pite) |
| Koolstofequivalent – 4 – 5,17 |
Também para reduzir essa tensão natural adquirida na fabricação do aço, há o processo de normalização, onde a liga metálica é também aquecida até próximo de 950ºC e depois de ser mantido por um tempo nessa temperatura, é frío, dessa vez exposto a correntes de ar. Com isso, os grãos do material atingem um tamanho mais homogêneo e as tensões residuais são reduzidas.
Existem ainda outros tratamentos, como a nitretação, por exemplo, onde a resistência ao desgaste é aumentada, devido ao endurecimento da superfície da liga metálica e também a têmpera superficial, que induz a liga a durezas superior a 55 HCR
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