Acero cromo-molibdeno 4145 / 4145H / SCM445 (grado para collares de perforación)

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

Región	Sistema	Designación	Norma	Coincidencia
USA	AISI/SAE	4145	SAE J404; ASTM A29 (barra)	Mismo material
	UNS	G41450	—	Mismo material
	AISI/SAE	4145HVersión del 4145 con banda de templabilidad garantizada. Los fabricantes de collares de perforación venden la barra como 4145H modificado; los límites detrás de “modificado” provienen de la especificación del comprador o del fabricante, no de SAE J404.	Grado de banda de templabilidad SAE	Equivalente más cercano
UK	BS 970-3 (1991)	708M40Grado BS 970 más cercano, pero con menos carbono que el 4145 (véase la página del 4140). No se encontró un nombre BS 970 separado para el 4145 en las fuentes consultadas. BS 970 ha sido reemplazada por BS EN 10083.	BS 970-3	Equivalente más cercano
EU	Nombre según EN 10027-1	50CrMo4 (1.7228)El carbono es de 0.46–0.54 %, por encima del rango del 4145 de 0.43–0.48 %, y el manganeso es menor (0.50–0.80 %).	EN 10083-3; EN ISO 683-2	Equivalente más cercano
	Nombre según EN 10027-1	42CrMo4 (1.7225)El carbono es de 0.38–0.45 %, por debajo del rango del 4145. El 42CrMo4 es el nombre europeo propio de la página del 4140.	EN 10083-3; EN ISO 683-2	Equivalente más cercano
India	IS 1570	42Cr4Mo2El grado indio cromo-molibdeno más cercano. El carbono es de 0.38–0.45 %, por lo que queda por debajo del 4145. IS 1570 (Parte 4) no tiene un grado con 0.43–0.48 % de carbono que incluya cromo y molibdeno.	IS 1570 (Part 4):1988	Equivalente más cercano
Japan	JIS G 4053	SCM445Mismo rango de carbono, 0.43–0.48 %. La tabla de equivalencias de Kobelco enumera el 4145 y el 4147 frente al SCM445.	JIS G 4053	Equivalente
	JIS G 4052	SCM445HVersión con templabilidad garantizada. La tabla JIS de Misumi la enumera frente al 4145H y al 4147H.	JIS G 4052	Equivalente más cercano

Sobre la equivalencia

Ninguna norma EN coincide exactamente con el 4145. El 42CrMo4 (0.38–0.45 % C) queda justo por debajo y el 50CrMo4 (0.46–0.54 % C) justo por encima, así que ambos son “los más cercanos”.
El SCM445 (JIS G 4053) es la equivalencia japonesa habitual, con el mismo rango de carbono. El SCM445 admite 0.60–0.90 % de manganeso y 0.90–1.20 % de cromo, frente a 0.75–1.00 % y 0.80–1.10 % del 4145.
India: IS 1570 (Parte 4):1988 no incluye ningún grado cromo-molibdeno con 0.43–0.48 % de carbono. El 42Cr4Mo2 es el más cercano, con menor carbono; verifique la resistencia y la dureza en el pedido.
Reino Unido: no se confirmó ningún nombre BS 970 para el 4145. El 708M40 es el grado BS 970 más cercano y tiene menos carbono.
Silicio: AZoM indica 0.15–0.30 % para el 4145, mientras que el catálogo de Central Steel & Wire (vía Wikipedia) indica 0.15–0.35 %.
El 4145H añade una banda de templabilidad garantizada. “4145H modificado” en un pedido de collares de perforación se refiere a límites acordados entre comprador y fabricante; cotice la especificación de compra.

Composición química

Límites de composición, % en masa

Elemento	4145EE. UU. · SAE J404 / ASTM A29 (barra)	50CrMo4 (1.7228)UE · EN 10083-3 (50CrMo4, equivalencia más cercana)	42Cr4Mo2India · IS 1570 (parte 4):1988 (equivalencia más cercana)	SCM445Japón · JIS G 4053 (según la tabla de Kobelco)
C	0.43–0.48	0.46–0.54	0.38–0.45	0.43–0.48
Si	0.15–0.35	≤0.40	0.10–0.35	0.15–0.35
Mn	0.75–1.00	0.50–0.80	0.60–0.90	0.60–0.90
P	≤0.035	—	—	≤0.030
S	≤0.040	—	—	≤0.030
Cr	0.80–1.10	0.90–1.20	0.90–1.20	0.90–1.20
Ni	—	—	—	≤0.25
Mo	0.15–0.25	0.15–0.30	0.15–0.30	0.15–0.30

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

Condición	Resistencia a la tracción	Límite elástico	Alargamiento	Dureza
Dureza típica; la fuente no indica la condiciónTípica, no es un valor especificadoAZoM, acero aleado AISI 4145 (UNS G41450)	—	—	—	208 HB
Templado y revenido, barra para collar de perforación (4145H modificado)Mínimos para diámetro exterior de 3 1/8–6 7/8 in, publicados por un fabricante de collares de perforación que cita API Spec 7-1; tratado térmicamente a 285–341 HB; resiliencia Charpy de al menos 40 ft·lbCatálogo de collares de perforación de Parveen (fuente secundaria; no se consultó API Spec 7-1)	≥140 ksi (≥965 MPa)	≥110 ksi (≥758 MPa)	≥13 %	≥285 HB
Templado y revenido, barra para collar de perforación (4145H modificado)Mínimos para diámetro exterior de 7–10 in, publicados por un fabricante de collares de perforación que cita API Spec 7-1 (NOV indica las mismas resistencias y un mínimo de 285 HB para 7 in y superiores); tratado térmicamente a 285–341 HB; resiliencia Charpy de al menos 40 ft·lbCatálogo de collares de perforación de Parveen, datos de collares de perforación de NOV y collares tubulares de Command Tubular (no se consultó API Spec 7-1)	≥135 ksi (≥931 MPa)	≥100 ksi (≥689 MPa)	≥13 %	≥285 HB

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

Con 0.43–0.48 % de carbono, el 4145 queda entre el 4140 (0.38–0.43 %) y el 4150 (0.48–0.53 %). La aleación es la misma que la del 4140: 0.80–1.10 % de cromo y 0.15–0.25 % de molibdeno.
La maquinabilidad se califica en 60 (AISI 1212 = 100) para barra recocida y estirada en frío (AZoM, valor típico).
La soldabilidad es deficiente. DEW indica que el 50CrMo4 comparable no debe usarse en construcciones soldadas, y AZoM recomienda tratamiento térmico posterior a la soldadura para el 4150. Planifique cualquier reparación por soldadura con precalentamiento y tratamiento térmico posterior.
Los fabricantes de collares de perforación especifican barra probada por ultrasonido y totalmente tratada térmicamente a 285–341 HB, con un valor Charpy de al menos 40 ft·lb.
La prueba de templabilidad del SCM445H se realiza a partir de una temperatura de normalizado de 870 °C y una temperatura de temple de 845 °C (Kobelco).

Tratamiento térmico

Prueba de templabilidad (JIS SCM445H): normalizar a 870 °C, luego temple desde 845 °C (Kobelco).
Guía del grado europeo comparable 50CrMo4 (DEW): normalizar a 840–880 °C y enfriar al aire; templar a 830–860 °C en aceite; revenir a 540–680 °C.
La barra para collares de perforación se suministra totalmente tratada térmicamente a 285–341 HB. La temperatura de revenido se elige para alcanzar esa banda de dureza.
No se encontraron límites de tratamiento térmico para el propio 4145 en una norma legible ni en una hoja de acería. Tome el ciclo de los datos del proveedor para el grado exacto.

Usos habituales

Collares de perforación y otras herramientas petroleras de fondo de pozo (vendidas como 4145H modificado)
Ejes pesados y mandriles
Partes de armas de fuego, componentes de embrague y volante, y jaulas antivuelco (Wikipedia, acero 41xx)
Pernería de alta resistencia: la JIS G 4107 SNB 7 admite 0.38–0.48 % de carbono, que abarca el 4140 y el 4145

Aceros aleados y de cementación

Grados similares comparados

Grado	C %	Mn %	Cr %	Ni %	Resistencia a la tracción, primera condición indicada
4145	0.43–0.48	0.75–1.00	0.80–1.10	≤0.25	≥140 ksi (≥965 MPa)
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)
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

¿A qué equivale el acero 4145?

Ninguna norma indica una equivalencia exacta única. Los más cercanos son el SCM445 en Japón, el 50CrMo4 (1.7228) o el 42CrMo4 (1.7225) en Europa, y el 42Cr4Mo2 en India. El SCM445 es el más cercano porque tiene el mismo rango de carbono, 0.43–0.48 %.

¿Cuál es la diferencia entre el 4140 y el 4145?

El carbono. El 4145 tiene 0.43–0.48 % de carbono y el 4140 tiene 0.38–0.43 %, mientras que los límites de manganeso, cromo y molibdeno son iguales. El carbono adicional aumenta la dureza y la resistencia que se pueden alcanzar tras el temple y el revenido.

¿El 4145H es lo mismo que el 4145?

El 4145H es el mismo acero vendido con una banda de templabilidad garantizada. La barra para collares de perforación llamada 4145H modificado usa límites acordados entre comprador y fabricante, por lo que la especificación de compra decide lo que se suministra.

¿De qué acero se fabrican los collares de perforación?

Los fabricantes describen la barra para collares de perforación como acero cromo-molibdeno 4145H modificado. Un fabricante indica un límite elástico mínimo de 110 ksi y una resistencia a la tracción de 140 ksi para diámetros exteriores de 3 1/8–6 7/8 in, citando API Spec 7-1, con una dureza de 285–341 HB.

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Referencias

Fuentes

AZoM, acero aleado AISI 4145 (UNS G41450) — Composición, dureza, calificación de maquinabilidad y designaciones ASTM/SAE relacionadas.
SAE J404: composiciones químicas de los aceros aleados SAE — Rige los límites de composición de la aleación SAE. Los valores aquí son los tabulados por AZoM y por el catálogo de Central Steel & Wire.
Wikipedia, aceros 41xx (tabla de composición SAE que cita el catálogo de Central Steel & Wire) — Composición de barra SAE para 4145 y 4150; aplicaciones de ejemplo.
Kobelco: tablas de especificaciones de alambrón y barras (aceros aleados de la norma JIS G 4053 para estructuras de máquinas, revisión del 20 de noviembre de 2008; aceros para pernería JIS G 4107) — Tablas de composición JIS y tabla de equivalencias JIS a ISO/AISI.
Misumi: comparación de normas JIS y de otras normas extranjeras relacionadas — Equivalencias de los grados JIS G 4053 y G 4052 con los nombres ISO, AISI/SAE y EN.
IS 1570 (Parte 4):1988, tablas para aceros forjados y aceros aleados (copia pública) — Límites de composición de la tabla 1 y notas al pie con equivalencias de los grados AISI y DIN.
Deutsche Edelstahlwerke (Swiss Steel Group), hoja de datos de material 1.7228 / 50CrMo4 — Composición del 50CrMo4, tratamiento térmico y declaración de soldabilidad.
Parveen Industries, collares de perforación (AISI 4145H modificado, API 7) — Propiedades de collares de perforación y banda de dureza según publicó un fabricante.
Total Materia, ficha del AISI 4145 — SCM445 y SNB 7 enumerados como equivalentes oficiales (solo lista de equivalencias).
NOV, collares de perforación — Mínimos de límite elástico, resistencia a la tracción y dureza por diámetro exterior del collar de perforación (mínimo de 285 HB para 3 1/8 in y superiores).
Command Tubular, collares de perforación — Barra de AISI 4145H modificado, propiedades según API Spec 7-1, 285–341 BHN garantizados.

Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.