Acero cromo-molibdeno 4150 / 50CrMo4 / 1.7228

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

Región	Sistema	Designación	Norma	Coincidencia
USA	AISI/SAE	4150	SAE J404; ASTM A29 (barra)	Mismo material
	UNS	G41500	—	Mismo material
	AISI/SAE	4150HVersión con banda de templabilidad. DEW enumera el 4150H junto con el 4150 frente al 50CrMo4.	Grado de banda de templabilidad SAE	Equivalente más cercano
UK	BS 970 (serie de 1970)	708A47Indicado por Saarstahl como el nombre británico del 50CrMo4. No confirmado en el texto de BS 970. DEW indica en cambio 708M50, por lo que las dos acerías no coinciden.	BS 970-1	Equivalente más cercano
	BS 970	708M50Indicado por DEW frente al 50CrMo4 y al AISI 4147/4150. No confirmado en el texto de BS 970; verifique el plano antes de sustituir.	BS 970	Equivalente más cercano
EU	Nombre según EN 10027-1	50CrMo4El mismo nombre se usó en la norma DIN 17200, ya reemplazada.	EN 10083-3; EN ISO 683-2	Equivalente
	Número según EN 10027-2	1.7228	EN 10083-3	Equivalente
Japan	JIS G 4053	SCM445El carbono es de 0.43–0.48 %, por debajo del rango del 4150. DEW enumera el SCM445 frente al 50CrMo4 y al 4150; Kobelco lo enumera frente al 4145 y al 4147.	JIS G 4053	Equivalente más cercano
	JIS G 4052	SCM445HVersión con templabilidad garantizada. DEW enumera el SCM445H frente al 50CrMo4.	JIS G 4052	Equivalente más cercano

Sobre la equivalencia

El 4150 y el 50CrMo4 son equivalentes cercanos, no la misma especificación. El 50CrMo4 admite 0.46–0.54 % de carbono, 0.50–0.80 % de manganeso, 0.90–1.20 % de cromo y 0.15–0.30 % de molibdeno; el 4150 especifica 0.48–0.53 % de carbono, 0.75–1.00 % de manganeso, 0.80–1.10 % de cromo y 0.15–0.25 % de molibdeno.
Reino Unido: Saarstahl indica 708A47 para el 50CrMo4 y DEW indica 708M50. Ninguno se confirmó en el texto de BS 970, por lo que ambos son “los más cercanos”. El 708M40 es el grado del 4140, no este.
Japón: el SCM445 tiene 0.43–0.48 % de carbono, por debajo del 4150. DEW enumera el SCM445 frente al 50CrMo4 y al 4150, y Kobelco lo enumera frente al 4145 y al 4147.
India: IS 1570 (Parte 4):1988 no incluye ningún grado cromo-molibdeno con cerca de 0.50 % de carbono. El 50Cr4 tiene 0.45–0.55 % de carbono y 0.90–1.20 % de cromo, pero no tiene molibdeno, por lo que no es un sustituto equivalente. No se indica una notación india.
DEW también enumera el 4147 y el 4147H frente al 50CrMo4. El 4147 no está cubierto en este sitio.
Silicio: AZoM indica 0.15–0.30 % para el 4150, mientras que el catálogo de Central Steel & Wire (vía Wikipedia) indica 0.15–0.35 %.
Los valores de propiedades de EN 10083-3 aplican al diámetro y a la condición indicados. Compare las equivalencias en el mismo tamaño de sección.

Composición química

Límites de composición, % en masa

Elemento	4150EE. UU. · SAE J404 / ASTM A29 (barra)	50CrMo4 (1.7228)UE · EN 10083-3 (análisis de colada, según lo publicado por DEW)	SCM445 (equivalencia más cercana)Japón · JIS G 4053 (según la tabla de Kobelco)
C	0.48–0.53	0.46–0.54	0.43–0.48
Si	0.15–0.35	≤0.40	0.15–0.35
Mn	0.75–1.00	0.50–0.80	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
Ni	—	—	≤0.25
Mo	0.15–0.25	0.15–0.30	0.15–0.30

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

Condición	Resistencia a la tracción	Límite elástico	Alargamiento	Dureza
RecocidoValores típicos, no mínimos especificadosAZoM, acero aleado AISI 4150 (UNS G41500)	106.0 ksi (731 MPa)	55.1 ksi (380 MPa)	20.2 %	197 HB
Recocido blando (+A)Dureza máxima especificadaEN 10083-3, 50CrMo4, según las hojas de datos de DEW y Saarstahl	—	—	—	≤248 HB
Templado y revenido (+QT)Diámetro ≤16 mm (espesor <8 mm); el límite elástico y el alargamiento son mínimos; Z ≥40 %, KV ≥30 JEN 10083-3, 50CrMo4, según las hojas de datos de Saarstahl y DEW	160–189 ksi (1100–1300 MPa)	≥131 ksi (≥900 MPa)	≥9 %	—
Templado y revenido (+QT)Diámetro de 16–40 mm (espesor de 8–20 mm); el límite elástico y el alargamiento son mínimos; Z ≥45 %, KV ≥30 JEN 10083-3, 50CrMo4, según las hojas de datos de Saarstahl y DEW	145–174 ksi (1000–1200 MPa)	≥113 ksi (≥780 MPa)	≥10 %	—
Templado y revenido (+QT)Diámetro de 40–100 mm (espesor de 20–60 mm); el límite elástico y el alargamiento son mínimos; Z ≥50 %, KV ≥30 JEN 10083-3, 50CrMo4, según las hojas de datos de Saarstahl y DEW	131–160 ksi (900–1100 MPa)	≥102 ksi (≥700 MPa)	≥12 %	—
Templado y revenido (+QT)Diámetro de 100–160 mm (espesor de 60–100 mm); el límite elástico y el alargamiento son mínimos; Z ≥50 %, KV ≥30 JEN 10083-3, 50CrMo4, según las hojas de datos de Saarstahl y DEW	123–145 ksi (850–1000 MPa)	≥94 ksi (≥650 MPa)	≥13 %	—
Templado y revenido (+QT)Diámetro de 160–250 mm (espesor de 100–160 mm); el límite elástico y el alargamiento son mínimos; Z ≥50 %, KV ≥30 JEN 10083-3, 50CrMo4, según las hojas de datos de Saarstahl y DEW	116–138 ksi (800–950 MPa)	≥80 ksi (≥550 MPa)	≥13 %	—

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

Con 0.48–0.53 % de carbono, el 4150 es el miembro de mayor carbono de la serie cromo-molibdeno 41xx que se trata aquí, con el mismo 0.80–1.10 % de cromo y 0.15–0.25 % de molibdeno que el 4140.
Saarstahl describe el 50CrMo4 como un acero cromo-molibdeno de temple y revenido para resistencias de 900–1200 MPa, para piezas que necesitan alta tenacidad.
La maquinabilidad se califica en 55 (AISI 1212 = 100) para barra recocida y estirada en frío (AZoM, valor típico). AZoM califica la maquinabilidad como buena en condición recocida o normalizada, y la conformabilidad como buena en condición recocida.
La soldabilidad es deficiente. DEW indica que el 50CrMo4 no es soldable y no debe usarse en construcciones soldadas. AZoM dice que el 4150 puede soldarse con métodos convencionales, pero recomienda tratamiento térmico posterior a la soldadura y un procedimiento aprobado, y advierte que soldar el acero templado cambia sus propiedades.
Temperaturas de transformación del 50CrMo4 (DEW): Ms 300 °C, Ac1 745 °C, Ac3 775 °C.

Tratamiento térmico

Conformado en caliente (50CrMo4, DEW): 1100–850 °C, luego enfriamiento lento. Saarstahl indica forjado o laminado a 1050–850 °C.
Normalizado: 840–880 °C, luego enfriado al aire (DEW). Saarstahl indica 850–880 °C. Práctica en EE. UU. (AZoM): 899 °C.
Recocido blando: 680–720 °C con enfriamiento en horno, con un máximo de 248 HB (DEW, Saarstahl). AZoM indica 899 °C con enfriamiento lento en horno para la condición recocida en EE. UU.
Temple: 820–850 °C en agua, o 830–860 °C en aceite o en un temple con polímero equivalente (DEW). Saarstahl indica 820–860 °C en aceite. AZoM indica 816 °C con temple en agua.
Revenido: 540–680 °C con enfriamiento al aire para los rangos de propiedades de EN 10083-3 (DEW, Saarstahl). AZoM indica 205–649 °C según la dureza deseada; las temperaturas más altas reducen la dureza.
Rango de forjado de AZoM: 983–1205 °C. Trabajo en caliente: 872–1038 °C.

Usos habituales

Ejes, flechas, husillos y piezas de control (Saarstahl)
Anillos, bandas y bujes para trabajos automotrices y aeronáuticos donde importa la tenacidad (Saarstahl)
Piezas de temple total para ingeniería mecánica general y vehículos (DEW)
Cañones de armas de fuego: el 4150 es uno de los aceros aceptados para los cañones del M16 y M4 del ejército de EE. UU. (Wikipedia, acero 41xx)

Aceros aleados y de cementación

Grados similares comparados

Grado	C %	Mn %	Cr %	Ni %	Resistencia a la tracción, primera condición indicada
4150 / 50CrMo4	0.48–0.53	0.75–1.00	0.80–1.10	≤0.25	106.0 ksi (731 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)
4145	0.43–0.48	0.75–1.00	0.80–1.10	≤0.25	≥140 ksi (≥965 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 4150?

El equivalente europeo es el 50CrMo4 (1.7228). El grado japonés más cercano es el SCM445, y los nombres británicos que indican las acerías son 708A47 o 708M50. Los grados se solapan, pero no son idénticos; verifique los límites cuando un plano pida una norma específica.

¿Cuál es la diferencia entre el 4140 y el 4150?

El carbono. El 4150 tiene 0.48–0.53 % de carbono y el 4140 tiene 0.38–0.43 %, con los mismos límites de manganeso, cromo y molibdeno. El 4150 alcanza mayor dureza y resistencia tras el temple y el revenido, y es más difícil de soldar.

¿El 4150 es lo mismo que el 50CrMo4?

Son grados equivalentes, no la misma especificación. El 50CrMo4 admite 0.46–0.54 % de carbono y 0.90–1.20 % de cromo, mientras que el 4150 especifica 0.48–0.53 % de carbono y 0.80–1.10 % de cromo. Una misma colada suele poder certificarse para ambas, pero cada certificado cita una sola norma.

¿El acero 4150 se puede soldar?

Mal. DEW indica que el 50CrMo4 no es soldable, y AZoM recomienda tratamiento térmico posterior a la soldadura para el 4150. La reparación por soldadura requiere un procedimiento calificado con precalentamiento y tratamiento térmico posterior, y soldar el acero templado cambia sus propiedades locales.

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Referencias

Fuentes

Saarstahl, hoja de datos de material 50CrMo4 (1.7228) — Designaciones internacionales (BS 708A47, SAE 4150), propiedades +QT por diámetro y tratamiento térmico.
Deutsche Edelstahlwerke (Swiss Steel Group), hoja de datos de material 1.7228 / 50CrMo4 — Composición EN, tabla de designaciones (AISI 4147/4150, BS 708M50, JIS SCM445), propiedades, declaración de soldabilidad y tratamiento térmico.
AZoM, acero aleado AISI 4150 (UNS G41500) — Composición, propiedades típicas recocidas, tratamiento térmico, maquinabilidad y soldadura.
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.
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.

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