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Tubería de acero de aleación AISI 4140

Fecha:2018-07-19    Vista:2500  Tag:Tubería de acero de aleación AISI 4140
Tubería de acero de aleación AISI 4140Introducción
La tubería de acero de aleación está especificada por el número AISI de cuatro dígitos. Contienen diferentes tipos de acero y su composición excede los límites de B, C, Mn, Mo, Ni, Si, Cr y Va establecidos para el acero al carbono.

El acero de aleación AISI 4140 es de acero de baja aleación que contiene cromo, molibdeno y manganeso. Tiene alta resistencia a la fatiga, resistencia al desgaste y resistencia al impacto, dureza y resistencia a la torsión. La siguiente hoja de datos proporciona una descripción general del acero de aleación AISI 4140.

Composición química
La siguiente tabla muestra la composición química del acero de aleación AISI 4140.


Contenido del elemento (%)
Cromo, Cr 0.80 - 1.10
Manganeso, Mn 0.75 - 1.0
Carbono, C 0.380 - 0.430
Silicio, Si 0.15 - 0.30
Molibdeno, Mo 0.15 - 0.25
Azufre, S 0.040
Fósforo, P 0.035
Hierro, equilibrio de Fe
Propiedades físicas
Las propiedades físicas del acero de aleación AISI 4140 se destacan en la siguiente tabla.


Propiedades Métrico Imperial
Densidad 7.85 g / cm3 0.284 lb / in³
Punto de fusión 1416 ° C 2580 ° F
Propiedades mecánicas
La siguiente tabla describe las propiedades mecánicas del acero de aleación AISI 4140.


Propiedades Métrico Imperial
Resistencia a la tracción 655 MPa 95000 psi
Rendimiento de la fuerza 415 MPa 60200 psi
Módulo a granel (típico para acero) 140 GPa 20300 ksi
Módulo de corte (típico para acero) 80 GPa 11600 ksi
Módulo elástico 190-210 GPa 27557-30458 ksi
Proporción de Poisson 0.27-0.30 0.27-0.30
Alargamiento en la rotura (en 50 mm) 25.70% 25.70%
Dureza, Brinell 197 197
Dureza, Knoop (convertido de dureza Brinell) 219 219
Dureza, Rockwell B (convertido de dureza Brinell) 92 92
Dureza, Rockwell C (convertida de la dureza Brinell. Valor por debajo del rango normal de HRC, solo para propósitos de comparación) 13 13
Dureza, Vickers (convertida de dureza Brinell) 207 207
Maquinabilidad (basado en AISI 1212 como maquinabilidad 100) 65 65
Propiedades termales
Las propiedades térmicas del acero de aleación AISI 4140 se dan en la siguiente tabla.


Propiedades Métrico Imperial
Coeficiente de expansión térmica (@ 0-100 ° C / 32-212 ° F) 12.2 μm / m ° C 6.78 μin / in ° F
Conductividad térmica (@ 100 ° C) 42.6 W / mK 296 BTU in / hr.ft². ° F
Otras designaciones
Otras designaciones equivalentes al acero de aleación AISI 4140 se enumeran en la siguiente tabla.


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
Fabricación y tratamiento térmico
Maquinabilidad
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La tubería de acero de aleación AISI 4140 tiene buena maquinabilidad en estado recocido.


Formando
El acero de aleación AISI 4140 tiene una alta ductilidad. Se puede formar usando técnicas convencionales en la condición recocida. Requiere más presión o fuerza para la formación porque es más resistente que los aceros al carbono normales.


Soldadura
El acero de aleación AISI 4140 se puede soldar utilizando todas las técnicas convencionales. Sin embargo, las propiedades mecánicas de este acero se verán afectadas si se suelda en la condición de tratamiento térmico y se debe realizar un tratamiento térmico posterior a la soldadura.


Tratamiento térmico
El acero de aleación AISI 4140 se calienta a 845 ° C (1550 ° F) seguido de temple en aceite. Antes del endurecimiento, se puede normalizar calentando a 913 ° C (1675 ° F) durante un largo período de tiempo seguido de enfriamiento por aire.


Forja
El acero de aleación AISI 4140 está forjado entre 926 y 1205 ° C (1700 a 2200 ° F)


Trabajo caliente
El acero de aleación AISI 4140 puede ser trabajado en caliente a 816 a 1038 ° C (1500 a 1900 ° F)


Trabajo en frío
El acero de aleación AISI 4140 se puede trabajar en frío utilizando métodos convencionales en estado recocido.


Recocido
El acero de aleación AISI 4140 se templa a 872 ° C (1600 ° F) y luego se enfría lentamente en el horno.


Temperamento
El acero de aleación AISI 4140 se puede templar de 205 a 649 ° C (400 a 1200 ° F) dependiendo del nivel de dureza deseado. La dureza del acero se puede aumentar si tiene una temperatura de revenido más baja. Por ejemplo, la resistencia a la tracción de la cabina de 225 ksi se puede lograr mediante el revenido a 316 ° C (600 ° F), y se puede lograr una resistencia a la tracción de 130 ksi mediante templado a 538 ° C (1000 ° F).


Endurecimiento
El acero de aleación AISI 4140 se puede endurecer mediante trabajo en frío o calentamiento y enfriamiento.
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