Acero de aleación 5140: composición, propiedades y aplicaciones

El acero aleado 5140 es un acero de baja aleación a base de cromo, conocido por su combinación confiable de resistencia, tenacidad y templabilidad. Estas características lo convierten en una opción versátil para diversas aplicaciones de ingeniería que requieren un rendimiento confiable bajo tensión. En Aobo Steel, suministramos acero 5140 de alta calidad, ideal para sus necesidades de fabricación.

1. Composición química del acero de aleación 5140

La composición química precisa del acero 5140 puede variar ligeramente según la norma específica (p. ej., SAE, ASTM). Sin embargo, una composición típica incluye:

Elemento	Carbono (C)	Silicio (Si)	Manganeso (Mn)	Fósforo (P)	Azufre (S)	Cromo (Cr)
Mínimo (%)	0.38	0.15	0.6			0.8
Máximo (%)	0.45	0.35	1	0.035	0.035	1.2

El elemento de aleación clave es Cromo (Cr)Esto mejora significativamente la templabilidad del acero en comparación con los aceros al carbono estándar. Esto significa que el acero 5140 puede alcanzar mayor dureza y resistencia mediante tratamiento térmico.

2. Tratamiento térmico y propiedades mecánicas del acero de aleación 5140

Las propiedades mecánicas finales del acero 5140 dependen en gran medida del tratamiento térmico aplicado. Comprender este proceso es crucial para lograr el rendimiento deseado en sus componentes. Aobo Steel cuenta con una amplia experiencia en aceros para herramientas y aleaciones, y comprende la importancia de un tratamiento térmico adecuado.

2.1 Recocido

En estado recocido, el acero 5140 es más blando y dúctil, lo que facilita su mecanizado. Su dureza típica en estado recocido oscila entre 150 y 200 HB.

2.2 Temple y revenido

Este es el tratamiento térmico más común para 5140 para equilibrar alta resistencia, dureza y tenacidad.

• Temple: Implica calentar el acero a una temperatura de austenización adecuada (alrededor de 850-870 °C) y luego enfriarlo rápidamente.
• Templado: Tras el temple, el acero se recalienta a una temperatura más baja y se mantiene así durante un tiempo determinado. Este proceso reduce la fragilidad y ajusta la resistencia y dureza finales.

• Las temperaturas de revenido más bajas dan como resultado una mayor resistencia y dureza.
• Las temperaturas de revenido más altas dan como resultado una menor resistencia pero una ductilidad y tenacidad mejoradas.
  • La dureza tras el temple y revenido suele oscilar entre 250 HB y aproximadamente 400 HB o más, dependiendo de los parámetros de revenido seleccionados. El límite elástico y la resistencia a la tracción varían según el ciclo de tratamiento térmico utilizado.

2.3 Templabilidad

Gracias a su contenido de cromo, el acero 5140 presenta una buena templabilidad. Esto significa que puede alcanzar una dureza considerable en la superficie y en mayor profundidad durante el temple, lo cual resulta beneficioso para componentes o piezas de mayor tamaño que requieren una dureza constante en toda su sección transversal.

3. Equivalentes del acero de aleación 5140

• SAE/AISI: 5140
• ASTM: A29/A29M
• ISO: 683-1 (concepto de grado similar)
• ESTRUENDO: 41Cr4 / 42Cr4 (Número de material 1.7035)
• JIS: SCR440

4. Aplicaciones del acero de aleación 5140

Las propiedades equilibradas del acero 5140 lo hacen adecuado para una amplia gama de componentes sometidos a tensiones y desgastes de moderados a altos:

• Piezas de maquinaria: Ejes, ejes, engranajes, husillos, bielas.
• Componentes automotrices: Piezas de motor y transmisión que requieren buena resistencia y resistencia al desgaste.
• Sujetadores: Pernos y espárragos de alta resistencia.
• Componentes de herramientas: Accesorios, plantillas y ciertos portaherramientas donde se necesita una buena resistencia (aunque normalmente no es un material principal para herramientas de corte).