Aço Liga 5140: Composição, Propriedades e Aplicações

O aço-liga 5140 é um aço de baixa liga à base de cromo, conhecido por sua combinação confiável de resistência, tenacidade e temperabilidade. Essas características o tornam uma escolha versátil para diversas aplicações de engenharia que exigem desempenho confiável sob estresse. Na Aobo Steel, fornecemos aço 5140 de alta qualidade, adequado às suas necessidades de fabricação.

1. Composição química do aço de liga 5140

A composição química precisa do aço 5140 pode variar ligeiramente dependendo da norma específica (por exemplo, SAE, ASTM). No entanto, uma composição típica inclui:

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

O principal elemento de liga é Cromo (Cr), o que aumenta significativamente a temperabilidade do aço em comparação aos aços carbono padrão. Isso significa que o 5140 pode atingir maior dureza e resistência por meio de tratamento térmico.

2. Tratamento térmico e propriedades mecânicas do aço de liga 5140

As propriedades mecânicas finais do aço 5140 dependem fortemente do tratamento térmico aplicado. Entender esse processo é crucial para atingir o desempenho desejado em seus componentes. A Aobo Steel possui vasta experiência com aços para ferramentas e ligas, e entendemos a importância do tratamento térmico adequado.

2.1 Recozimento

Em seu estado recozido, o aço 5140 é mais macio e dúctil, facilitando sua usinagem. A dureza típica no estado recozido varia de 150 a 200 HB.

2.2 Têmpera e revenimento

Este é o tratamento térmico mais comum para 5140 para equilibrar alta resistência, dureza e tenacidade.

• Têmpera: Envolve aquecer o aço a uma temperatura de austenitização apropriada (em torno de 850-870 °C) e depois resfriá-lo rapidamente.
• Têmpera: Após a têmpera, o aço é reaquecido a uma temperatura mais baixa e mantido por um tempo determinado. Esse processo reduz a fragilidade e ajusta a resistência e a dureza finais.

• Temperaturas de revenimento mais baixas resultam em maior resistência e dureza.
• Temperaturas de revenimento mais altas resultam em menor resistência, mas em melhor ductilidade e tenacidade.
  • A dureza após têmpera e revenimento pode variar tipicamente de 250 HB a cerca de 400 HB ou mais, dependendo dos parâmetros de revenimento escolhidos. A resistência à tração e ao escoamento variam de acordo com o ciclo de tratamento térmico utilizado.

2.3 Temperabilidade

Graças ao seu teor de cromo, o aço 5140 apresenta boa temperabilidade. Isso significa que pode atingir dureza significativa na superfície e em profundidade no material durante a têmpera, o que é benéfico para componentes ou peças maiores que exigem dureza consistente em toda a sua seção transversal.

3. Equivalentes de aço de liga 5140 para

• SAE/AISI: 5140
• ASTM: A29/A29M
• ISO: 683-1 (conceito de grau semelhante)
• DIN: 41Cr4 / 42Cr4 (Material nº 1.7035)
• JIS: SCR440

4. Aplicações do aço de liga 5140

As propriedades equilibradas do aço 5140 o tornam adequado para uma ampla gama de componentes sujeitos a estresse e desgaste moderados a altos:

• Peças de máquinas: Eixos, eixos, engrenagens, fusos, bielas.
• Componentes automotivos: Peças do motor e da transmissão que exigem boa resistência e desgaste.
• Fixadores: Parafusos e pinos de alta resistência.
• Componentes de ferramentas: Dispositivos de fixação, gabaritos e certos suportes de ferramentas onde é necessária boa resistência (embora normalmente não sejam um material primário para ferramentas de corte).