Acero Aleado SAE 4340

Ficha Técnica Oficial
Especificación Industrial
Acero Aleado SAE 4340

Acero Aleado SAE 4340 (AISI 4340)

1. Descripción General

El acero aleado SAE 4340 (clasificado también como AISI 4340) es un acero de baja aleación al Cromo-Níquel-Molibdeno (Cr-Ni-Mo). Se distingue por su gran templabilidad, excelente tenacidad y alta resistencia a la fatiga. Es uno de los aceros de ingeniería más utilizados a nivel global para la fabricación de piezas y herramientas sometidas a las más grandes exigencias mecánicas y a los más altos esfuerzos estáticos y dinámicos, particularmente en aplicaciones de gran sección.


2. Características y Propiedades Mecánicas

El material presenta un equilibrio superior entre resistencia, dureza y tenacidad, lo que permite su uso en condiciones de alta exigencia operativa.

  • Resistencia Mecánica: Alta resistencia a la tracción, torsión y fatiga, apto para esfuerzos estáticos y dinámicos severos.
  • Templabilidad: Gran templabilidad debido a la combinación de Cr-Ni-Mo, lo que permite obtener propiedades uniformes incluso en piezas de gran sección.
  • Tenacidad: Excelente tenacidad y resistencia al impacto, incluso a bajas temperaturas.
  • Resistencia a la Fatiga: Alta durabilidad frente a cargas cíclicas.
  • Fragilidad al Revenido: No presenta fragilidad al revenido, lo que garantiza estabilidad de propiedades tras el tratamiento térmico.
  • Maquinabilidad: Maquinabilidad regular; se recomienda el estado de recocido o bonificado para facilitar el mecanizado.
  • Soldabilidad: Baja soldabilidad; requiere precalentamiento y tratamientos térmicos post-soldadura para evitar fisuración en frío.
  • Estado de Suministro: Se suministra comúnmente con tratamiento térmico de bonificado (temple y revenido), aunque también está disponible en estado laminado o forjado.

3. Composición Química

La siguiente tabla detalla los rangos de composición química estándar que definen las propiedades metalúrgicas del SAE 4340.

Elemento Rango de Composición (%) Función Metalúrgica Principal
Carbono (C) 0.38 - 0.43 Aporta la dureza básica y resistencia a la tracción.
Níquel (Ni) 1.65 - 2.00 Aumenta la tenacidad, resistencia al impacto y templabilidad.
Cromo (Cr) 0.70 - 0.90 Mejora la templabilidad, resistencia al desgaste y a la corrosión.
Molibdeno (Mo) 0.20 - 0.30 Aumenta la tenacidad, resistencia a altas temperaturas y elimina la fragilidad al revenido.
Manganeso (Mn) 0.60 - 0.80 Desoxidante y aportador de templabilidad y resistencia.
Silicio (Si) 0.15 - 0.35 Desoxidante principal durante la fabricación del acero.
Fósforo (P) Máx. 0.035 Impureza controlada (residuo).
Azufre (S) Máx. 0.040 Impureza controlada (residuo).

4. Aplicaciones Industriales

Debido a su capacidad para soportar grandes esfuerzos dinámicos, torsión y fatiga, el SAE 4340 se utiliza en la fabricación y reparación de piezas de gran sección que exigen elevada dureza, resistencia mecánica y tenacidad.

Componentes Mecánicos y Automotrices

  • Cigüeñales y ejes de levas.
  • Árboles de transmisión, cardanes y barras de torsión.
  • Ejes, vástagos y componentes oleohidráulicos.
  • Engranajes para máquinas, piñones, poleas.
  • Pernos, tornillos y tuercas de alta resistencia sometidos a grandes esfuerzos.
  • Discos de freno.

Industria Pesada, Petrolera y Minera

  • Componentes de barras de perforación.
  • Barras de parrillas para harneros (cribas vibratorias).
  • Piezas y herramientas sometidas a las más grandes exigencias mecánicas y esfuerzos estáticos/dinámicos.

5. Fundamentación y Fuentes de Verificación

Los datos de composición química, propiedades mecánicas y aplicaciones han sido verificados y fundamentados exclusivamente en las normativas internacionales y literatura metalúrgica de referencia.