Materiales y grados
4130 / 25CrMo4 / SCM430: acero cromo-molibdeno, equivalentes 1.7218 y 30Cr4Mo2
El 4130 es un acero cromo-molibdeno de baja aleación, con alrededor de 0.30 % de carbono, que se usa normalizado o templado y revenido para tubos, ejes y estructuras soldadas. Sus equivalentes más cercanos son el SCM430 en Japón y el 25CrMo4 (1.7218) en Europa, pero ninguno coincide exactamente con los límites del 4130.
Nombres por norma
Cómo se llama en cada región
| Región | Sistema | Designación | Norma | Coincidencia |
|---|---|---|---|---|
| USA | AISI/SAE | 4130 | SAE J404; ASTM A29 (barra) | Mismo material |
| UNS | G41300 | — | Mismo material | |
| UK | BS 970 | 708A25Indicado para 25CrMo4 y SAE 4130 por Saarstahl. También aparece como 708M25; la designación BS 970-1:1991 no está confirmada. BS 970 ha sido retirada en favor de las normas europeas. | BS 970-1:1991 | Equivalente más cercano |
| EU | Nombre según EN 10027-1 | 25CrMo4Carbono 0.22–0.29 %, manganeso 0.60–0.90 %. El mismo nombre se usó en la norma DIN 17200, ya reemplazada. | EN 10083-3; EN ISO 683-2 | Equivalente más cercano |
| Número según EN 10027-2 | 1.7218 | EN 10083-3 | Equivalente más cercano | |
| Nombre según EN 10027-1 | 25CrMoS4 (1.7213)Versión resulfurada para mejorar la maquinabilidad. | EN 10083-3 | Equivalente más cercano | |
| India | IS 1570 | 30Cr4Mo2Grado más cercano en la tabla: mismo rango de carbono (0.28–0.33 %), pero con límites distintos de manganeso y molibdeno. No aparece 25Cr4Mo2 en la tabla de la Parte 4. | IS 1570 (Part 4):1988 | Equivalente más cercano |
| Japan | JIS G 4053 | SCM430Mismo rango de carbono que el 4130, pero con más cromo y un rango de manganeso (0.60–0.90 %) que solo coincide con el del 4130 (0.40–0.60 %) en 0.60 %. | JIS G 4053 | Equivalente más cercano |
Sobre la equivalencia
- El 4130 y el 25CrMo4 son cercanos, pero no iguales. El 25CrMo4 tiene 0.22–0.29 % de carbono frente a 0.28–0.33 % del 4130, y 0.60–0.90 % de manganeso frente a 0.40–0.60 %, por lo que alcanza menos resistencia con el mismo tratamiento térmico. Sin embargo, Saarstahl y Ovako señalan al SAE 4130 como el grado estadounidense más cercano.
- El SCM430 coincide con el rango de carbono del 4130, pero admite más manganeso (0.60–0.90 %) y cromo (0.90–1.20 %). La tabla de JIS G 4053 de Kobelco proporciona los límites usados aquí; las ediciones JIS anteriores indicaban manganeso 0.60–0.85 %, y no fue posible consultar la edición de 2023, así que verifique la edición vigente antes de especificar.
- Algunas tablas de equivalencias enumeran el SCM420 frente al 4130. El SCM420 tiene 0.18–0.23 % de carbono y es un grado de cementación, por lo que el SCM430 es la equivalencia japonesa correcta.
- Las fuentes difieren en dos límites de EE. UU. La fila del 4130 de ASTM A29 de Ovako indica molibdeno 0.15–0.30 %, frente a 0.15–0.25 % aquí (AZoM, eFunda y el catálogo de Central Steel & Wire coinciden con 0.15–0.25 %). AZoM y eFunda indican silicio 0.15–0.30 %, frente a 0.15–0.35 % aquí (Ovako y el catálogo de Central Steel & Wire). No se consultaron directamente SAE J404 ni ASTM A29.
- IS 1570 (Parte 4) no incluye 25Cr4Mo2. Su tabla indica que el 30Cr4Mo2 se añadió para uso en las industrias automotriz y aeronáutica, y es el grado indio más cercano. El límite de Mo de 0.15–0.28 % está tal como se imprime en IS 1570 y probablemente es un error de impresión de 0.25 %, ya que IS 11169 indica 0.15–0.25 % para 35Cr4Mo2. Ninguna fuente lo corrige, así que se conserva la cifra impresa.
- 708A25 se toma de la tabla de equivalencias de Saarstahl para 25CrMo4; Swiss Steel / DEW y otras tablas escriben 708M25, así que la designación BS 970 no está confirmada. Aquí no se dan límites de composición del Reino Unido porque no se encontró ninguna norma ni fuente de acería. Los compradores del Reino Unido ahora piden 25CrMo4 según EN ISO 683-2.
- El material aeroespacial se compra según especificaciones AMS, como AMS 6348 (barra normalizada), que fijan sus propios límites y tratamiento térmico. Los límites ASTM A29 indicados arriba son para barra de uso general.
Composición química
Límites de composición, % en masa
| Elemento | 4130EE. UU. · ASTM A29 / SAE J404 (barra) | 25CrMo4 (1.7218)UE · EN 10083-3 (análisis de colada) | 30Cr4Mo2India · IS 1570 (Part 4):1988 | SCM430Japón · JIS G 4053 |
|---|---|---|---|---|
| C | 0.28–0.33 | 0.22–0.29 | 0.28–0.33 | 0.28–0.33 |
| Si | 0.15–0.35 | ≤0.40 | 0.10–0.35 | 0.15–0.35 |
| Mn | 0.40–0.60 | 0.60–0.90 | 0.40–0.80 | 0.60–0.90 |
| P | ≤0.035 | ≤0.025 | — | ≤0.030 |
| S | ≤0.040 | ≤0.035 | — | ≤0.030 |
| Cr | 0.80–1.10 | 0.90–1.20 | 0.80–1.10 | 0.90–1.20 |
| Ni | — | — | — | ≤0.25 |
| Mo | 0.15–0.25 | 0.15–0.30 | 0.15–0.28 | 0.15–0.30 |
Propiedades mecánicas
Resistencia y dureza
| Condición | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Alargamiento | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Estirado en frío, normalizadoRango típico para barra, no un mínimo especificadoCatálogo de Central Steel & Wire, tal como aparece tabulado en Wikipedia (acero 41xx) | 85–110 ksi (590–760 MPa) | 70–85 ksi (480–590 MPa) | 20–30 % | 90–96 HRB |
| Recocido a 865 °C (1585 °F)Valores típicos, no mínimos especificados; tamaño de barra no indicado. eFunda relaciona la resistencia a la tracción y la dureza con el recocido a 865 °C; su límite elástico y su alargamiento no indican condición.eFunda, acero aleado AISI 4130 | 81.3 ksi (560 MPa) | 52.3 ksi (361 MPa) | 28.2 % | 156 HB |
| Normalizado a 870 °C (1600 °F), enfriado al aireValores típicos, no mínimos especificados; tamaño de barra no indicadoMatWeb, acero AISI 4130, normalizado a 870 °C (1600 °F) | 97.2 ksi (670 MPa) | 63.1 ksi (435 MPa) | 25.5 % | 197 HB |
| Templado y revenido (+QT)Valores especificados, diámetro menor de 16 mm; el límite elástico y el alargamiento son mínimosEN 10083-3, 25CrMo4, según la hoja de datos de Saarstahl | 131–160 ksi (900–1100 MPa) | ≥102 ksi (≥700 MPa) | ≥12 % | — |
| Templado y revenido (+QT)Valores especificados, diámetro de 16–40 mm; el límite elástico y el alargamiento son mínimosEN 10083-3, 25CrMo4, según la hoja de datos de Saarstahl | 116–138 ksi (800–950 MPa) | ≥87 ksi (≥600 MPa) | ≥14 % | — |
| Templado y revenido (+QT)Valores especificados, diámetro de 40–100 mm; el límite elástico y el alargamiento son mínimos. La tabla de valores típicos de Swiss Steel / DEW indica 14 % de alargamiento para este tamaño.EN 10083-3, 25CrMo4, según la hoja de datos de Saarstahl | 102–123 ksi (700–850 MPa) | ≥65 ksi (≥450 MPa) | ≥15 % | — |
| Templado y revenido (+QT)Valores especificados, diámetro de 100–160 mm; el límite elástico y el alargamiento son mínimosEN 10083-3, 25CrMo4, según la hoja de datos de Saarstahl | 94–116 ksi (650–800 MPa) | ≥58 ksi (≥400 MPa) | ≥16 % | — |
| Recocido blando (+A), 25CrMo4Dureza máxima especificadaHoja de datos de Saarstahl para 25CrMo4 | — | — | — | ≤212 HB |
| Laminado en caliente (+AR) y recocido blando (+A), variante SAE 4130Barra redonda de 14–70 mm; dureza máximaOvako Steel Navigator, página del 34CrMo4 (SAE4130m) | — | — | — | AR <260 HB; A <223 HB |
En la práctica
Comportamiento, tratamiento térmico y usos
Características
- Menor carbono que el 4140 (0.28–0.33 % frente a 0.38–0.43 %), por lo que es más fácil de soldar y alcanza menor resistencia y dureza tras el temple.
- AZoM indica que puede soldarse con todos los métodos comerciales. Ovako califica el 25CrMo4 como soldable bajo ciertas condiciones, por lo que el precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura dependen del tamaño de la sección y del carbono equivalente.
- Saarstahl describe el 25CrMo4 como un acero cromo-molibdeno tenaz, de temple y revenido, con buenas propiedades de soldadura para resistencias a la tracción de 700–950 MPa.
- La maquinabilidad se califica en 70 % del 1212 de corte libre en condición recocida o estirada en frío (AZoM), y disminuye al aumentar la dureza.
- Ovako indica el 25CrMo4 para temple por llama o por inducción, con austenizado a 850–900 °C (1560–1650 °F) y rociado de agua.
Tratamiento térmico
- Forjado o laminado en caliente: 1100–850 °C (2010–1560 °F) para 25CrMo4 (Saarstahl). AZoM indica un rango de forjado en EE. UU. de 955–1205 °C (1750–2200 °F).
- Normalizado: 860–890 °C (1580–1635 °F), enfriado al aire (Saarstahl). Ovako indica 840–880 °C (1545–1615 °F).
- Recocido blando: 680–720 °C (1255–1330 °F), enfriado en horno (Saarstahl). Ovako indica 700–730 °C (1290–1345 °F) durante unas 3 h.
- Temple: 840–880 °C (1545–1615 °F) en agua o aceite (Saarstahl). Ovako indica 840–870 °C (1545–1600 °F) para aceite y 820–850 °C (1510–1560 °F) para agua, y revenir de inmediato.
- Revenido: 540–680 °C (1005–1255 °F) para las condiciones de temple y revenido de EN (Saarstahl). AZoM indica 400–565 °C (750–1050 °F) para la práctica en EE. UU., que deja mayor resistencia y dureza.
- Alivio de tensiones: 525–620 °C (975–1150 °F), enfriado al aire (Ovako).
Usos habituales
- Soportes de motores de aeronaves y tubería soldada
- Ejes y nudillos de dirección
- Piezas y rotores de turbinas
- Ejes y piezas generales de máquinas que necesitan tenacidad y cierta soldabilidad
Aceros aleados y de cementación
Grados similares comparados
| Grado | C % | Mn % | Cr % | Ni % | Resistencia a la tracción, primera condición indicada |
|---|---|---|---|---|---|
| 4130 / 25CrMo4 | 0.28–0.33 | 0.40–0.60 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 85–110 ksi (590–760 MPa) |
| 4135 / 34CrMo4 | 0.33–0.38 | 0.70–0.90 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 145–174 ksi (1000–1200 MPa) |
| 4140 / 42CrMo4 | 0.38–0.43 | 0.75–1.00 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 95.0 ksi (655 MPa) |
| 4145 | 0.43–0.48 | 0.75–1.00 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | ≥140 ksi (≥965 MPa) |
| 4150 / 50CrMo4 | 0.48–0.53 | 0.75–1.00 | 0.80–1.10 | ≤0.25 | 106.0 ksi (731 MPa) |
| 4340 / EN24 | 0.38–0.43 | 0.60–0.80 | 0.70–0.90 | 1.65–2.00 | 108 ksi (745 MPa) |
| 5140 / 41Cr4 | 0.38–0.43 | 0.70–0.90 | 0.70–0.90 | ≤0.25 | 82.7 ksi (570 MPa) |
| 6150 / 51CrV4 | 0.48–0.53 | 0.70–0.90 | 0.80–1.10 | ≤0.40 | 97.2 ksi (670 MPa) |
| 8640 / SNCM240 | 0.38–0.43 | 0.75–1.00 | 0.40–0.60 | 0.40–0.70 | 145–205 ksi (1000–1413 MPa) |
| 16MnCr5 | 0.13–0.18 | 0.70–0.90 | 0.70–0.90 | ≤0.25 | ≥145 ksi (≥1000 MPa) |
Composición de la norma estadounidense cuando existe; en los demás casos, la primera norma indicada en la página de cada grado. Las condiciones de resistencia difieren entre grados; abra la página de cada grado para ver la tabla completa.
Preguntas resueltas
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el equivalente del acero 4130?
Los equivalentes habituales son el SCM430 en Japón y el 25CrMo4 (1.7218) en Europa, con el 30Cr4Mo2 como grado indio más cercano. El SCM430 tiene el mismo rango de carbono que el 4130; el 25CrMo4 tiene menos carbono y más manganeso.
¿El 4130 es lo mismo que el 25CrMo4?
No, son equivalentes cercanos. El 4130 tiene 0.28–0.33 % de carbono y 0.40–0.60 % de manganeso; el 25CrMo4 tiene 0.22–0.29 % de carbono y 0.60–0.90 % de manganeso. Ambos tienen alrededor de 1 % de cromo y 0.2 % de molibdeno.
¿Cuál es la diferencia entre el 4130 y el 4140?
El 4140 tiene más carbono (0.38–0.43 % frente a 0.28–0.33 %) y más manganeso (0.75–1.00 % frente a 0.40–0.60 %). El cromo y el molibdeno son iguales. El 4140 templa a mayor profundidad y alcanza mayor resistencia; el 4130 es más fácil de soldar.
¿El 4130 es soldable?
Sí. AZoM indica que puede soldarse con todos los métodos comerciales, y el tubo soldado es uno de sus principales usos. Las secciones más gruesas requieren precalentamiento y, a menudo, tratamiento térmico posterior a la soldadura para evitar una zona afectada por el calor dura y frágil.
¿Cuál es el límite elástico del 4130?
Depende de la condición. La barra normalizada estirada en frío suele tener un límite elástico de 70–85 ksi (480–590 MPa). El 25CrMo4 templado y revenido según EN 10083-3 da un límite elástico de al menos 87 ksi (600 MPa), con una resistencia a la tracción de 800–950 MPa en secciones de 16–40 mm.
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Referencias relacionadas
Referencias
Fuentes
- Ovako Steel Navigator: ficha del 25CrMo4 — Composición según EN ISO 683-2, propiedades +QT, tratamiento térmico y equivalencias con SAE 4130 y 1.7218.
- Ovako Steel Navigator: 34CrMo4 (incluye la fila SAE 4130 de ASTM A29) — Composición ASTM A29 del 4130 e índices de soldabilidad; dureza de SAE4130m.
- Hoja de especificación de material de Saarstahl: 25CrMo4 (1.7218) — Propiedades +QT por diámetro, tratamiento térmico y equivalencias con BS 708A25 y SAE 4130.
- Kobelco: tablas de especificaciones de alambrón y barras (JIS G 4053) — Composición del SCM430 según la tabla JIS G 4053 (revisión de 2008).
- Bureau of Indian Standards, IS 1570 (Parte 4):1988, tablas para aceros forjados y aceros aleados (copia de Public.Resource.Org) — Composición de la tabla 1 del 30Cr4Mo2 y nota sobre por qué se añadió.
- SAE Mobilus: acero AMS6348, barras, 0.95Cr-0.20Mo (0.28 a 0.33C) (SAE 4130), normalizado — Especificación de barra aeroespacial para 4130.
- AZoM: acero aleado AISI 4130 (UNS G41300) — Tratamiento térmico en EE. UU., maquinabilidad, soldabilidad y otras designaciones.
- Wikipedia: aceros 41xx (tabla de composición SAE que cita el catálogo de Central Steel & Wire) — Composición SAE 4130 y propiedades normalizadas estiradas en frío.
- ICAST: hoja de datos EN 10083-3 1.7218 — Verificación cruzada de la composición EN.
- MatWeb: acero AISI 4130, normalizado a 870 °C (1600 °F) — Valores típicos normalizados, con la condición indicada: resistencia a la tracción de 670 MPa, límite elástico de 435 MPa, alargamiento de 25.5 %, 197 HB.
- eFunda: propiedades del acero aleado AISI 4130 — Valores típicos recocidos (865 °C): resistencia a la tracción de 560.5 MPa, límite elástico de 360.6 MPa, alargamiento de 28.2 %, 156 HB.
- Hoja de datos de Swiss Steel / Deutsche Edelstahlwerke: 25CrMo4 (1.7218) — Valores típicos +QT (alargamiento de 14 % a 40–100 mm), equivalencia con 708M25 y 1.7218.
Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.