Aço ⚙️ SAE 4140 Propriedades Mecânicas {Atualizado em 2022}

O aço SAE 4140 é um aço Cromo Molibdênio que possui composição química com aproximadamente 0,40% de carbono (ou teor de carbono).

O Cromo e o Molibdênio melhoram a resposta do aço ao tratamento térmico (temperado e revenido) e possibilitam maior resistência mecânica, resistência a fadiga, impacto e abrasão.

Aplicações dos aços SAE 4140

Este aço tem como aplicação: Engrenagens, eixos, parafusos ASTM A193 (B7 ou B7M), estojos, porcas ASTM A194 e até como aço ferramenta.

Composição Química

Veja abaixo a composição química de um aço SAE 4140.

A seguir características e propriedades mecânicas do aço 4140:

Densidade

7.85 g/cm3 ou 0.284 lb/in3.

Saiba mais sobre: Densidade.

Limite de escoamento

O limitede escoamento ou tensão de escoamento do 4140 é de 415 MPa ou 60200 psi.

Resistência a tração

A resistência a tração do aço 4140 é de 655 MPa ou 95000 psi.

Tensão admissível

Depende do coeficiente de segurança do projeto.

Saiba mais sobre a tensão admissível.

Módulo de elasticidade

O módulo de elasticidade típico do aço 4140 é de 190 GPa (27557 ksi) podendo chegar a 210GPa (30458 ksi).

Coeficiente de Poisson

Varia entre 0,27 e 0,30

Alongamento base

18%

Saiba mais sobre: Alongamento.

Redução de área

56%

Saiba mais sobre a redução de área.

Dureza Brinell

197

O que é dureza Brinell?

Dureza Rockwell B

92


O que é dureza Rockwell?

Dureza Vickers

207

O que é dureza Vickers?

Condutividade térmica (@100°C)

42,6 W/mK ou 296 BTU in/hr.ft2.°F


Saiba mais sobre a condutividade térmica.

Coeficiente de expansão térmica (@0-100°C/32-212°F)

12,2 µm/m°C ou 6,78 µin/in°C

Saiba mais sobre a expansão térmica.

Comentário sobre as propriedades

As propriedades listadas aqui são esperadas para o aço / chapa / tubo 4140 mas não são uma garantia. Se você, seu cliente ou seu projeto precisam de uma propriedade garantida, adote uma especificação (Ver abaixo).

Normas e especificações que incluem o aço SAE 4140

• ASTM A29
• ASTM A193
• ASTM A194
• ASTM A320
• ASTM A322
• ASTM A331
• ASTM A506
• ASTM A513
• ASTM A519
• ASTM A646
• ASTM A752
• ASTM A829

Outras características

Usinabilidade

A usinabilidade do aço 4140 é boa na condição recozida (ou recozido).

Conformabilidade

Este possui boa ductilidade e pode ser conformado no estado recozido. Requer mais força pois este aço é mais resistente que o aço carbono comum.

Soldagem

O aço 4140 pode ser soldado com processos tradicionais mas deve-se ter atenção devido ao seu alto teor de carbono.

Forjamento

O aço SAE 4140 pode ser forjado entre 926°C e 1205°C.

Recozimento

É possível recozer totalmente este material na temperatura de 872°C  seguindo-se de resfriamento dentro do forno.

Revenimento

O revenimento deve ser executado entre 205 e 649ºC, dependendo da resistência final desejada.

Por exemplo, o revenimento a 316ºC pode gerar um aço de 225 ksi, enquanto que um revenimento a 538°C pode gerar um aço de 130ksi de resistência mecânica.

Fabricantes e Fornecedores

• ArcelorMittal
• Favorit
• Gerdau
• GGD Metais
• Iguatemi
• Roman
• Tenax
• Villares

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Referências Bibliográficas

• Ensaios Mecânicos de Materiais Metálicos
• Aços e Ligas Especiais

Citação

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LUZ, Gelson. Aço SAE 4140 Propriedades Mecânicas. Blog Materiais, [s. l], 2017. Disponível em: https://www.materiais.gelsonluz.com/2017/10/aco-sae-4140-propriedades-mecanicas.html. Acesso em: XX de XXXX de 20XX.

Obs.: Esta citação segue a norma ABNT NBR 6023 (Sim ela foi revisada).

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