MATERIALIONAl acero base (hierro de alto horno afinado a ~0,40 % de carbono) se le añaden cromo y molibdeno en la cuchara de aleación — por eso su nombre: serie SAE 41xx = cromo-molibdeno, con 40 centésimas de carbono. El cromo aporta templabilidad y resistencia; el molibdeno, tenacidad y aguante en caliente. Se suministra bonificado (templado y revenido) listo para trabajar. Es el aleado más usado del mundo: ejes de transmisión, cigüeñales, vástagos hidráulicos, portamoldes y tornillería de alta resistencia.
| AISI / SAE | AISI 4140 / SAE 4140 |
| UNS | G41400 |
| DIN / EN | 42CrMo4 / 1.7225 (requiere confirmacion por norma/base) |
| ASTM | ASTM A29/A29M; ASTM A322 para barras aleadas estandar |
| JIS | SCM440 |
| Presentación | Barra redonda |
| Disponibilidad | En stock — corte a la medida |
| C | 0,38 – 0,43 % peso |
| Mn | 0,75 – 1,00 % peso |
| Si | 0,15 – 0,35 % peso |
| Cr | 0,80 – 1,10 % peso |
| Mo | 0,15 – 0,25 % peso |
| P | ≤ 0,035 % peso |
| S | ≤ 0,040 % peso |
| Fe | 96,8 – 97,8 % peso |
| Densidad | 7,8 g/cm³ |
| Solidus | 1420 °C |
| Liquidus | 1460 °C |
| Conductividad termica | 43 W/m·K |
| Calor especifico | 470 J/kg·K |
| Resistencia a traccion | 690-1080 MPa |
| Limite elastico | 590-990 MPa |
| Alargamiento | 11-26 % |
| Dureza Brinell | 200-310 HB |
| Modulo elastico | 190 GPa |
| Resistencia a fatiga | 360-650 MPa |
Dureza de suministro: bonificado 275 – 330 HB (28 – 34 HRC) · también disponible recocido (~200 HB) según lote.
| Estado | Resistencia a tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Recocido | ≈ 655 MPa | ≈ 415 MPa | ≥ 22 % | ≈ 197 – 235 HB |
| Bonificado (QT) | ≈ 850 – 1000 MPa | ≥ 650 MPa | ≥ 12 % | 275 – 330 HB |
* Valores orientativos (sección ≤ 40 mm); confirmar con el certificado del lote.
| Tratamiento térmico | Temperatura (°C) | Medio / observación |
|---|---|---|
| Forja | 850 – 1100 | Enfriamiento lento |
| Recocido | 815 – 870 | Horno |
| Normalizado | 870 – 900 | Aire |
| Temple | 830 – 860 | Aceite |
| Revenido | 450 – 650 | Airever diagrama |
* Los tratamientos térmicos modifican las propiedades mecánicas de origen del material.
Diagrama de revenido — dureza
Propiedades mecánicas vs. temperatura de revenido
Curva de templabilidad Jominy
| Operación | Herramienta | Velocidad de corte (m/min) | Avance |
|---|---|---|---|
| Torneado — desbaste | Metal duro (carburo) | 70 – 110 | 0,25 – 0,40 mm/rev |
| Torneado — acabado | Metal duro (carburo) | 100 – 140 | 0,10 – 0,20 mm/rev |
| Torneado | Acero rápido (HSS) | 15 – 25 | 0,10 – 0,25 mm/rev |
| Fresado | Metal duro (carburo) | 60 – 110 | 0,08 – 0,18 mm/diente |
| Taladrado | Broca HSS | 15 – 22 | 0,10 – 0,25 mm/rev |
* Valores orientativos para estado bonificado (28–34 HRC), con refrigeración.
Maquinabilidad
Buena en recocido; requiere herramienta adecuada por mayor dureza.
Soldabilidad
Requiere procedimiento, precalentamiento y control de enfriamiento para evitar fisuracion.
Conformabilidad
Moderada; sensible a condicion termica.
Corrosión / química: Acero Cr-Mo no inoxidable; mejora propiedades mecanicas, no resistencia inoxidable a corrosion.
Material alternativo: Acero 4340 →
| Ø (pulg) | kg/m | Ø (pulg) | kg/m | Ø (pulg) | kg/m | Ø (pulg) | kg/m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1/2″ | 0,99 | 1-3/4″ | 12,10 | 4-1/2″ | 80,03 | 9-1/2″ | 356,7 |
| 9/16″ | 1,25 | 2″ | 15,81 | 5″ | 98,81 | 10″ | 395,2 |
| 5/8″ | 1,54 | 2-1/4″ | 20,01 | 5-1/2″ | 119,6 | 12″ | 569,1 |
| 3/4″ | 2,22 | 2-1/2″ | 24,70 | 6″ | 142,3 | 14″ | 774,7 |
| 7/8″ | 3,03 | 2-3/4″ | 29,89 | 6-1/2″ | 167,0 | 15″ | 889,3 |
| 1″ | 3,95 | 3″ | 35,57 | 7″ | 193,7 | 16″ | 1011,8 |
| 1-1/8″ | 5,00 | 3-1/4″ | 41,75 | 7-1/2″ | 222,3 | 18″ | 1280,6 |
| 1-1/4″ | 6,18 | 3-1/2″ | 48,42 | 8″ | 252,9 | 20″ | 1580,9 |
| 1-3/8″ | 7,47 | 3-3/4″ | 55,58 | 8-1/2″ | 285,6 | ||
| 1-1/2″ | 8,89 | 4″ | 63,24 | 9″ | 320,1 |
* Peso teórico por metro lineal (barra redonda maciza, densidad 7,8 g/cm³). Referencia para logística y cotización; el peso real varía con las tolerancias de fabricación.
Se determinan con el certificado del fabricante (mill certificate) del lote de colada o contra la norma aplicable:
- Composicion normativa oficial completa por forma de producto y condicion de suministro
- Curvas TTT/CCT, Jominy y S-N especificas de Acero 4140
- Propiedades certificadas por lote, diametro y tratamiento
- MakeItFrom - SAE-AISI 4140 (SCM440, G41400) Cr-Mo Steel
- Cucatti et al. - Effect of bombarding steel with Xe+ ions on surface nanostructure and pulsed plasma nitriding process
- ASTM A29/A29M-23 - Standard Specification for General Requirements for Steel Bars, Carbon and Alloy, Hot-Wrought (de pago)
- ASTM A322 - Standard Specification for Steel Bars, Alloy, Standard Grades (de pago)
- ASM Handbook Vol. 1: Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys (de pago)
- SAE J403 - Chemical Compositions of SAE Carbon Steels / SAE J404 para aleados, segun grado (de pago)
Aviso técnico y limitación de responsabilidad
Los valores de composición química y de propiedades mecánicas y físicas consignados en esta ficha son datos de referencia tomados de normas y de las propiedades nominales del material; constituyen aproximaciones técnicas y no un certificado de conformidad del lote suministrado. Los valores reales pueden variar por condiciones propias de la fabricación (colada, laminación, tratamiento térmico, acabado) y por factores inherentes a la materia prima (composición dentro de rango, segregaciones o inclusiones), así como por condiciones de servicio (temperatura, fatiga, corrosión, cargas dinámicas) distintas a las aquí consignadas.
Para certificar el comportamiento de un lote específico, solicita el certificado de calidad del fabricante (mill certificate) o ensayos de laboratorio sobre una muestra representativa. En ausencia de dichos ensayos, estos datos no deben usarse como criterio único en aplicaciones críticas, de seguridad o donde la integridad del material comprometa la vida de personas o bienes; en tales casos, consulta previamente a nuestro equipo técnico.