¿Qué es el acero 4140? Composición, resistencia y aplicaciones

El 4140 (AISI/SAE 4140) es un acero de baja aleación al cromo-molibdeno con aproximadamente un 0,40 % de carbono: el «41» identifica la familia cromo-molibdeno y el «40» apunta al contenido aproximado de carbono. Se vende habitualmente con el nombre comercial «chromoly» o «acero cromo-molibdeno» y es uno de los aceros aleados de medio carbono más usados en la fabricación industrial y automotriz.

Composición química

Elemento Contenido
Carbono (C) 0.38%–0.43%
Cromo (Cr) 0.80%–1.10%
Molibdeno (Mo) 0.15%–0.25%
Manganeso (Mn) 0.75%–1.00%
Silicio (Si) 0.15%–0.35%
Hierro (Fe) Resto (~96,7 %–97,8 %)

Por qué importan los elementos de aleación

El cromo aumenta la templabilidad y la resistencia al desgaste; el molibdeno mantiene la resistencia y la tenacidad uniformes en secciones más gruesas y mejora aún más la templabilidad. Juntos permiten que el 4140 responda con fuerza al tratamiento térmico: el temple y revenido pueden ajustar su dureza y resistencia en un amplio rango según los requisitos de la pieza.

Propiedades mecánicas

El 4140 tratado térmicamente puede alcanzar una amplia gama de resistencias a tracción según el estado y el procesado exactos. Usa el certificado de material del proveedor para el valor real; un rango general no es una especificación de diseño.

Aplicaciones típicas

Categoría Ejemplos
Automoción Mangueta de dirección, bielas, árboles de transmisión, componentes de competición
Maquinaria industrial Ejes, engranajes/piñones, cigüeñales, componentes hidráulicos
Herramientas Portaherramientas
Elementos de fijación Tornillos de alta resistencia
Petróleo y gas Equipos de fondo de pozo y de superficie
Aeroespacial Componentes estructurales, tren de aterrizaje

Cómo se compara el 4140 con los grados cercanos

Comparado con En qué se diferencia el 4140
1018 (acero de bajo carbono) Resistencia y dureza notablemente mayores, pero más caro y más difícil de soldar
4130 (acero cromo-molibdeno) El mayor contenido de carbono da al 4140 mayor dureza/resistencia alcanzable; el 4130 tiene mejor soldabilidad y es más ligero, por lo que es la opción habitual donde la soldabilidad o el peso importan más que la resistencia máxima
Acero inoxidable Mecánicamente más resistente en muchos casos, pero el contenido de cromo está muy por debajo de los niveles de los inoxidables: el 4140 no ofrece resistencia a la corrosión de nivel inoxidable

Nota sobre la soldabilidad

El contenido medio-alto de carbono y aleantes del 4140 hace que no sea un acero de soldadura fácil: normalmente se requieren precalentamiento y tratamiento térmico pos-soldadura para evitar fisuras. Es el mismo mecanismo de fondo tratado en ¿Qué es el acero al carbono?: un mayor contenido de carbono se resiste al calentamiento y enfriamiento localizado que la soldadura impone a la unión.


Lecturas relacionadas: ¿Qué es el acero al carbono? · ¿Cuál es la diferencia entre acero al carbono y acero de aleación?

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Danny Ni Redactor de ingeniería y sistemas mecánicos
Danny Ni es redactor técnico de SYZ Machine, centrado en la ingeniería y especializado en componentes mecánicos, sistemas de articulación y la ingeniería de aplicaciones reales. Su trabajo abarca piezas de posventa para vehículos, rótulas industriales y principios mecánicos, y traduce conceptos de ingeniería complejos en conocimientos prácticos para ingenieros, fabricantes y compradores del sector.

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