Is 4140 alloy steel easy to machine?

Yes, in its annealed or normalized state 4140 machines reasonably well with standard carbide tooling. Once it is quenched and tempered to higher hardness, cutting forces and tool wear increase, so feeds, speeds and tool grade need to shift with the heat-treat condition.

What is the hardest steel to machine?

Fully hardened tool steels and high-alloy grades with heavy chromium or tungsten content generally cut harder than standard alloy steels like 4140 or 8620. That is why they call for tougher carbide grades, lower speeds and more frequent tool changes.

What are the disadvantages of alloy steel?

Alloy steel costs more than plain carbon steel, is heavier than aluminum, and many grades need heat treatment to reach full strength, which adds a process step. Some higher-alloy grades are also harder to weld without pre- or post-heat treatment.

Usinagem de aço-liga

A DEK realiza usinagem de aço-liga nas classes 4140, 4340, 8620, 4130, 1215 e A514, mantendo tolerâncias gerais de ±0.005 mm e microcaracterísticas de ±0.003 mm. Sem pedido mínimo: um único veio protótipo e um lote de produção de engrenagens seguem o mesmo processo de orçamentação.

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6
Classes usinadas
±0.005mm
Tolerância geral
3 dias
Prazo de protótipo

CNC turning of an alloy steel threaded part

Certificado ISO 9001:2015 Certificado AS9100D e ISO 13485

Usinagem de aço-liga: quando se justifica

O aço-liga ganha o seu lugar numa lista de materiais quando uma peça precisa de mais resistência à fadiga, resistência ao desgaste ou tenacidade do que o aço-carbono comum oferece, normalmente após o tratamento térmico realçar o crómio, níquel ou molibdénio adicionados. Ver aço-liga vs aço-carbono para as contrapartidas em custo e maquinabilidade.

A contrapartida: o aço-liga custa mais do que o aço-carbono, e muitas classes necessitam de tratamento térmico para atingir a resistência máxima. Quando uma peça precisa de mais dureza a quente ou resistência ao desgaste do que qualquer classe de aço-liga oferece, o nosso serviço de usinagem de aço-ferramenta abrange A2, D2, H13, O1 e S7.

Certificado ISO 9001, AS9100D e ISO 13485
Inspeção CMM interna com rastreabilidade
Taxa de entrega dentro do prazo superior a 98,6%
Mais de 2 300 clientes OEM em mais de 20 anos

Classes de aço-liga que usinamos

Seis classes cobrem os veios, engrenagens, suportes e chapas estruturais que mais orçamentamos. Cada cartão lista as designações comuns e onde a classe se adequa.

1215
G12150, EN1A, 11SMn30
1215 é um aço de corte fácil (ressulfurado) para pinos, veios, conexões e peças torneadas de grande volume, frequentemente encomendado em conjunto com classes de aço-liga.
4130
AISI 4130, 25CrMo4, SCM430
Escolha 4130 (1.7218) para tubagem, suportes e conexões que precisam de ser soldados após a usinagem.
4140
EN19, 42CrMo4, SCM440
usinagem de aço-liga 4140 abrange veios, engrenagens e peças estruturais de alta resistência, recozidos, normalizados ou temperados e revenidos.
4340
EN24, 36CrNiMo4, 817M40
Especifique 4340 (1.6511) para veios de alta fadiga e componentes estruturais sujeitos a cargas repetidas em serviço.
8620
G86200, 1.6523
8620 é a classe para engrenagens cementadas, rolamentos e superfícies de desgaste onde a superfície suporta a carga.
A514
ASTM A514, aço T-1
A514 abrange chapa estrutural pesada e peças resistentes ao desgaste, com dimensões de peça até ~1000 mm.

Alloy steel part being machined with CNC tool

±0.005mm
Usinagem CNC geral
±0.01mm
Perfil complexo de 5 eixos
±0.003mm
Micropeças (abaixo de 10 mm)
~1000mm
Dimensão máxima da peça

Capacidades e tolerâncias de usinagem CNC de aço

Aplicamos a cada característica a tolerância que o seu processo suporta, e não um valor único: um diâmetro exterior torneado, uma cavidade fresada e um furo brocado têm cada um a sua.

1

Fresamento de 3/4/5 eixos

As peças prismáticas de aço-liga são produzidas em fresadoras de 3, 4 e 5 eixos; os perfis complexos cortados com usinagem de 5 eixos mantêm ±0.01 mm.
2

Torneamento CNC e tipo suíço

Veios, pinos e casquilhos são produzidos em tornos CNC e tipo suíço; o aço de corte fácil 1215 quebra a apara de forma limpa para torneamento CNC.
3

Eletroerosão a fio e por penetração

A eletroerosão a fio e por penetração EDM faz parte do mesmo conjunto de processos das nossas fresadoras e tornos, aplicada ao aço-liga como a todas as outras famílias de metais.
4

Retificação e corte de engrenagens

Retificação de precisão mais o corte de engrenagens para pinhões e estrias completam veios e engrenagens usinados em 4140 ou 8620.

Maquinabilidade e notas de processo do aço-liga

O que os nossos engenheiros ajustam em ferramentas, avanços e sequenciação quando uma peça passa de aço-carbono para uma classe de aço-liga.

1

Encruamento e desgaste da ferramenta

Os aços-liga endurecem mais depressa do que o aço-carbono comum sob o gume de corte, pelo que utilizamos ferramentas mais resistentes, avanços controlados e uma gestão de refrigerante mais rigorosa para evitar o desgaste prematuro da ferramenta.
2

O estado de tratamento térmico define os cortes

O 4140 recozido ou normalizado usina-se razoavelmente bem com metal duro standard. Temperado e revenido, as forças de corte e o desgaste da ferramenta aumentam, pelo que os avanços, as velocidades e a classe da ferramenta mudam em conformidade.
3

1215 de corte fácil

Enxofre adicionado 1215 quebra a apara de forma limpa, o que simplifica peças torneadas de alto volume, como pinos e buchas.
4

Soldadura de graus com maior teor de liga

Alguns graus com maior teor de liga são mais difíceis de soldar sem tratamento térmico prévio ou posterior; para tubagem, suportes e acessórios soldados, o 4130 é a escolha habitual.

Fichas técnicas de graus de aço ligado

Abra a página do 4130, 4140, 4340, 8620 ou A514 para verificar as designações e solicitar um preço para a sua peça antes de enviar o desenho.

Aço ligado vs. aço carbono, aço para ferramentas ou Inconel

Quando o aço carbono comum não é suficiente, o aço ligado é o passo seguinte habitual; quando os graus ligados não bastam em dureza a quente ou corrosão, o aço para ferramentas ou o Inconel assumem o papel.

Critério	Este materialAço ligado	Aço carbono	Aço para ferramentas	Inconel
Escolha-o para	Fadiga, tenacidade	Custo mais baixo	Dureza a quente	Corrosão, calor
Desgaste	Superior	Inferior	Acima do ligado	–
Custo	Superior	Inferior	–	–
Usinagem	Endurece rapidamente	Mais fácil	Mais difícil	–

Onde são utilizadas as peças em aço ligado

De componentes de transmissão a peças de ferramentas de fundo de poço, o aço ligado é usado onde a resistência à fadiga, a resistência ao desgaste e a tenacidade determinam a vida útil da peça.

Opções de acabamento superficial para aço ligado

Cada acabamento é aplicado à sua peça usinada em CNC e escolhido em função dos requisitos de desgaste e corrosão, não de um acabamento único para todos.

Acabamentos para aço

Oxidação negra
Galvanização ou niquelagem
Nitruração
Pintura em pó
Tratamento térmico

Precisa de um acabamento que não está listado aqui? Ver todos os acabamentos superficiais

Perguntas frequentes sobre usinagem de aço ligado

Respostas às perguntas que os engenheiros colocam antes de especificar um grau de aço ligado.

O aço ligado 4140 é fácil de maquinar?

Sim, no estado recozido ou normalizado, o 4140 maquina-se razoavelmente bem com ferramentas de carboneto padrão. Depois de temperado e revenido para uma dureza superior, as forças de corte e o desgaste das ferramentas aumentam, pelo que os avanços, as velocidades e o grau da ferramenta têm de se ajustar ao estado do tratamento térmico.

Qual é o aço mais difícil de maquinar?

Os aços para ferramentas totalmente endurecidos e os graus de alta liga com elevado teor de crómio ou tungsténio são geralmente mais difíceis de cortar do que os aços ligados padrão como o 4140 ou o 8620. É por isso que exigem graus de carboneto mais resistentes, velocidades mais baixas e mudanças de ferramenta mais frequentes.

Quais são as desvantagens do aço ligado?

O aço ligado custa mais do que o aço carbono comum, é mais pesado do que o alumínio e muitos graus necessitam de tratamento térmico para atingir a resistência máxima, o que acrescenta uma etapa ao processo. Alguns graus de liga mais elevada também são mais difíceis de soldar sem pré-aquecimento ou pós-aquecimento.