42CrMo4 QT - Proceso de temple y revenido para acero 42CrMo4

The “QT” in 42CrMo4 QT stands for quenching and tempering. acero 42CrMo4 Se designa como 1.7225 en el sistema UNS y es un acero de aleación de alta resistencia ampliamente utilizado.

Los grados equivalentes de 42CrMo4 incluyen:

1. EE. UU. (ASTM/AISI): AISI 4140, SAE 4140H, ASTM A193 B7.
2. Japón (JIS): SCM440, SCM440H
3. China (GB): 42CrMo
4. Reino Unido (BS): 708M40, EN19A
5. Francia (AFNOR): 42CD4

42CrMo4 steel exhibits deep hardenability, excellent comprehensive mechanical properties, and a low level of significant temper fragilidadSe utiliza ampliamente en componentes de maquinaria, sujetadores, cigüeñales, engranajes y moldes.

El tratamiento térmico estándar para 42CrMo4 a menudo consiste en temple y revenido (Q&T), que implica calentar el acero para formar austenita, seguido de un enfriamiento rápido y luego recalentamiento a una temperatura más baja.

Acero 42CrMo4 Proceso de enfriamiento

El temple es el proceso de enfriar rápidamente un objeto de acero desde su temperatura de austenización para transformar parte o la totalidad de la austenita en martensita, una microestructura muy dura y resistente, pero frágil. Al mismo tiempo, puede reducir la tensión residual y la deformación del material.

La temperatura de austenización del acero 42CrMo₄ oscila entre 800 y 880 °C (1475 y 1650 °F). El tiempo de remojo suele depender del espesor de la sección transversal del material, con un mínimo de 1 hora o de 15 a 20 minutos por cada 25 mm (1 pulgada) de espesor máximo de sección.

1. Enfriamiento con aceite. El acero 42CrMo4 suele templarse en aceite. Los temples en aceite se clasifican en rápidos, intermedios o lentos, según su velocidad de enfriamiento y aditivos. Las temperaturas normales de funcionamiento de los temples en aceite oscilan entre 25 y 70 °C (80 y 160 °F). El aceite caliente puede utilizarse a temperaturas de hasta 175 °C (350 °F) para minimizar la distorsión.
2. Enfriamiento con agua. Aunque el 42CrMo₄ se suele templar en aceite, el temple en agua puede emplearse en secciones más grandes (p. ej., secciones redondas de más de 75 mm o 3 pulgadas de diámetro) para lograr un temple completo. Los baños de temple en agua se mantienen típicamente a una temperatura de 20 a 40 °C (68 a 104 °F) y se agitan para mejorar la uniformidad del enfriamiento. Sin embargo, el temple en agua aumenta significativamente la posibilidad de agrietamiento y distorsión, especialmente con este nivel de carbono.

Acero 42CrMo4 Proceso de templado

As-quenched martensite in steel is very hard but also very brittle and contains high residual stresses. The purpose of tempering is to reheat quenched steel to below its lower critical temperature (Ac1) to increase its toughness and ductility, reduce hardness, and relieve internal stress.

The tempering temperature for 42CrMo4 steel is 175 to 705°C (350 to 1300°F), with a holding time of at least 1.5 to 2 hours. Different tempering temperatures determine the final hardness and strength of the material so that we can decide on the tempering temperature based on the hardness and strength required for the material. For “ultra-high” strength, tempering between 175 °C and 230°C (350°F and 450°F) is used, while for lower yield strengths (below 1380 MPa or 200 ksi), temperatures between 385 °C and 705°C (725°F and 1300°F) are applied.¹ El enfriamiento después del revenido puede realizarse mediante aire o agua.

Evite revenir el material 42CrMo4 a temperaturas entre 250 y 300 °C (480 y 570 °F). El revenido a estas temperaturas provoca una disminución de la tenacidad al impacto del 42CrMo4, un fenómeno conocido como fragilización martensítica revenida (TME).

Resumen

The mechanical properties of 42CrMo4 steel are highly dependent on the oil quenching and tempering at various temperatures, generally, as the tempering temperature increases, hardness, tensile strength, and yield strength decrease, while ductility, toughness, and impact energy increase.

1. ASM Internacional. (1991). Manual ASM, Volumen 4: Tratamiento térmico (págs. 500-501). ASM Internacional. ↩︎