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Escrito por AZoMSep 13 2012
Temas tratados
Introducción
Composición química
Propiedades físicas
Propiedades mecánicas
Propiedades térmicas
Otras Designaciones
Fabricación y tratamiento térmico
Maquinabilidad
Formación
Soldadura
Tratamiento térmico
Forja
Trabajo en frío
Recalentamiento
Temperatura
Endurecimiento
AplicacionesIntroducción
Los aceros aleados se designan con números de cuatro dígitos AISI.números de cuatro dígitos. Comprenden diferentes tipos de aceros cuya composición supera las limitaciones de B, C, Mn, Mo, Ni, Si, Cr y Va establecidas para los aceros al carbono.
El acero aleado AISI 4340 es un acero tratable térmicamente y de baja aleación que contiene cromo, níquel y molibdeno. Tiene una alta tenacidad y resistencia en la condición de tratamiento térmico.
Composición química
La siguiente tabla muestra la composición química del acero de aleación AISI 4340.
Elemento Contenido (%) Hierro, Fe 95,195 – 96,33 Níquel, Ni 1.65 – 2,00 Cromo, Cr 0,700 – 0,900 Manganeso, Mn 0,600 – 0.800 Carbono, C 0,370 – 0,430 Molibdeno, Mo 0,200 – 0,300 Silicio, Si 0.150 – 0,300 Azufre, S 0,0400 Fósforo, P 0,0350 Propiedades físicas
Las propiedades físicas del acero aleado AISI 4340 se indican en la siguiente tabla.
Propiedades Métricas Imperiales Densidad 7.85 g/cm3 0.284 lb/in³ Punto de fusión 1427°C 2600°F Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas del acero aleado AISI 4340 recocido se muestran en la siguiente tabla.
Propiedades Métricas Imperiales Resistencia a la tracción 745 MPa 108000 psi Resistencia a la tracción 470 MPa 68200 psi Módulo de masa (típico del acero) 140 GPa 20300 ksi Módulo de cizallamiento (típico del acero) 80 GPa 11600 ksi Módulo de elasticidad 190-210 GPa 27557-30458 ksi Relación de Poisson 0.27-0.30 0.27-0.30 Alargamiento a la rotura 22% 22% Reducción de área 50% 50% Dureza, Brinell 217 217 Dureza, Knoop (convertida a partir de la dureza Brinell) 240 240 Dureza, Rockwell B (convertida a partir de la dureza Brinell) 95 95 Dureza, Rockwell C (convertida a partir de la dureza Brinell. Valor por debajo del rango normal de HRC, sólo con fines de comparación) 17 17 Dureza, Vickers (convertida a partir de la dureza Brinell) 228 228 Mecanizabilidad (recocida y estirada en frío. Basado en 100 de maquinabilidad para el acero AISI 1212.) 50 50 Propiedades térmicas
La siguiente tabla resume las propiedades térmicas del acero aleado AISI 4340.
Propiedades Métricas Imperiales Coeficiente de dilatación térmica (20°C/68°F, probeta endurecida en aceite, temple de 600°C (1110°F) 12.3 µm/m°C 6,83 µin/in°F Conductividad térmica (acero típico) 44,5 W/mK 309 BTU in/hr.ft².°F Otras designaciones
Otras designaciones que son equivalentes al acero de aleación AISI 4340 incluyen las siguientes:
AMS 6359 AMS 6454 ASTM A331 (4340) ASTM A711 SAE J1397 (4340) AMS 6409 ASTM A29 (4340) ASTM A506 (4340) ASTM A752 (4340) SAE J404 (4340) AMS 6414 ASTM A320 (L43) ASTM A519 (4340) ASTM A829 SAE J412 (4340) AMS 6415 ASTM A322 (4340) ASTM A646 (4340-7) MIL S-5000 Fabricación y tratamiento térmico
El acero aleado AISI 4340 puede mecanizarse utilizando todas las técnicas convencionales. El proceso de mecanizado puede realizarse en las condiciones de recocido o normalizado y templado.
Conformación
El acero de aleación AISI 4340 tiene buena ductilidad y conformabilidad en la condición de recocido. Puede doblarse o formarse mediante prensado o giro en el estado recocido.
Soldadura
El acero de aleación AISI 4340 puede soldarse utilizando métodos de soldadura por fusión o por resistencia. Los procedimientos de precalentamiento y post-soldadura se siguen mientras se suelda este acero con los métodos establecidos.
Tratamiento térmico
El acero de aleación AISI 4340 se trata térmicamente a 830°C (1525°F) seguido de un enfriamiento en aceite.
Forjado
El acero de aleación AISI 4340 se forja entre 427 y 1233°C (1800 y 2250°F).
Trabajo en frío
El acero de aleación AISI 4340 puede trabajarse en frío utilizando todos los métodos convencionales en estado recocido. Tiene una gran ductilidad.
Recalentamiento
El acero de aleación AISI 4340 se recuece a 844°C (1550°F) y luego se enfría en el horno.
Recalentamiento
El acero de aleación AISI 4340 debe estar en condiciones de tratamiento térmico o de normalización y tratamiento térmico antes del revenido. Las temperaturas de revenido dependen del nivel de resistencia deseado.
Endurecimiento
El acero de aleación AISI 4340 puede endurecerse mediante trabajo en frío o tratamiento térmico.
Aplicaciones
El acero de aleación AISI 4340 se utiliza principalmente en engranajes y ejes de transmisión de potencia, trenes de aterrizaje de aviones y otras piezas estructurales.
