COMPARAÇÃO ENTRE OS MATERIAIS SAE 4140 E SAE 4320

Tabela de comparação entre materiais

CaracteristicaMaterialSAE 4140 SAE 4320

Usinabiliade Média BoaResistência Mecânica Boa ÓtimaSoldabilidade Ruim BoaForjabilidade Boa BoaTemperabilidade Boa ÓtimaTenacidade Média Ótima

Fonte: Favorit Aços especiais

Caractetristicas Gerais:

SAE 4140: Aço de boa temperabilidade, boa forjabilidade e baixa soldabilidade. Na condição recozida apresenta boa usinabilidade.

SAE 4320: Aço de elevada temperabilidade, boa forjabilidade e boa soldabilidade. Destinado à fabricação de peças que necessitam endurecimento superficial por cementação.

Aplicações:

SAE 4140: Fabricação de eixos, pinos, grampos, fixadores para a indústria agrícola, automobilística, de máquinas e equipamentos, etc.

SAE 4320: Fabricação de engrenagens, pinhões, coroas, acoplamentos, pinos, e componentes de máquinas onde há exigência de alta dureza superficial, obtida por cementação, aliada a uma boa resistência do núcleo.

Soldabilidade pela IIW (International Institute of Welding):

A soldabilidade de um aço carbono é determinada pelo teor seu carbono equivalente. Quanto menor for o carbono equivalente, menor a probabilidade de ser obtida uma microestrutura martensítica e, consequentemente, melhor a soldabilidade do aço.

Ceq < 0,40 Boa soldabilidade

0,40 ≤ Ceq ≤ 0.60 Média soldabilidade

Ceq > 0,60 Má soldabilidade 

Um carbono equivalente elevado não é indicador de que o aço não é soldável mas sim de que são necessários cuidados cada vez maiores. Segundo a classificação da soldabilidade do aço, quanto menor o carbono equivalente melhor sua soldabilidade. Assim, a tendência atual é reduzir cada vez mais o teor de carbono no metal de solda e aumentar o teor de elementos de liga que, apesar de terem um peso menor no carbono equivalente, endurecem o aço que comporá o metal de solda.

Ceq=C+Mn6

+Cr+Mo+V5

+ Ni+Cu15

Composição química

ElementoMaterialSAE 4140 SAE 4320

C 0,38 0,17Si 0,15 0,15Mn 0,75 0,45P 0,03 0,03S 0,04 0,04Cr 0,80 0,40Ni - 1,65Mo 0,15 0,20

Carbono equivalente SAE 4140:

Ceq (SAE 4140 )=0 ,38+ 0 ,75

6+ 0 ,80+0 ,15+0

5+ 0+0

15=0 ,695

O Material apresenta má soldabilidade pela IIW, Carbono Equivalente= 0,695

Carbono equivalente SAE 4320:

Ceq (SAE 4320 )=0 ,17+ 0 ,45

6+ 0 ,40+0 ,20+0

5+ 1,65+0

15=0 ,475

O Material apresenta média soldabilidade pela IIW, Carbono Equivalente= 0,475

Mesmo o aço apresentando média soldabilidade pela IIW é necessária evitar a formação de microestrutura martensita.