Aceros¿Qué es el acero 4140 y para qué sirve? Guía completa
El acero 4140 es, probablemente, el acero de aleación más utilizado en la industria metalmecánica. Es el grado maquinaria más versátil: ofrece una buena combinación de resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste, con una maquinabilidad aceptable. En esta guía te explicamos qué es el acero 4140, su composición, sus propiedades, cómo se trata térmicamente, para qué sirve y en qué medidas lo manejamos.
¿Qué es el acero 4140?
El 4140 es un acero de baja aleación al cromo-molibdeno (conocido en la industria como "cromoly"). Se entrega normalmente bonificado, es decir, templado y revenido de fábrica, lo que le da una buena resistencia mecánica sin perder tenacidad. El cromo aporta templabilidad y resistencia al desgaste, y el molibdeno mejora la resistencia en caliente y evita la fragilidad durante el revenido.
Es un acero de propósito general muy noble: se maquina, se solda con precauciones, se puede endurecer por temple o de forma superficial, y responde bien en piezas que trabajan a esfuerzo y fatiga. Por eso es el "caballo de batalla" de talleres, fabricantes de maquinaria y la industria automotriz.
Composición química del acero 4140
Esta es la composición típica del acero 4140 (norma AISI 4140):
| Elemento | Contenido | ¿Para qué? |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.38 – 0.43 % | Da dureza y resistencia |
| Silicio (Si) | 0.15 – 0.35 % | Desoxidante, aporta resistencia |
| Manganeso (Mn) | 0.75 – 1.00 % | Templabilidad y resistencia |
| Cromo (Cr) | 0.80 – 1.10 % | Templabilidad y resistencia al desgaste |
| Molibdeno (Mo) | 0.15 – 0.25 % | Resistencia en caliente, evita fragilidad |
| Fósforo (P) | 0.035 % máx. | Impureza, se mantiene baja |
| Azufre (S) | 0.040 % máx. | Impureza, se mantiene baja |
Propiedades y dureza del 4140
En estado bonificado (templado y revenido), el acero 4140 tiene una dureza típica de 28 a 34 HRC (aproximadamente 285 a 330 HB), con buena resistencia a la tensión y una tenacidad adecuada para piezas sometidas a esfuerzo. Se puede endurecer más por temple, o endurecer solo la superficie por nitrurado o temple por inducción, dejando el núcleo tenaz. Si quieres entender mejor las escalas de dureza, lo explicamos en nuestro artículo sobre la dureza del acero.
Tratamiento térmico del acero 4140
El 4140 responde muy bien al tratamiento térmico. Como referencia:
- Recocido: alrededor de 815 °C, enfriamiento lento, para ablandar y maquinar con facilidad.
- Temple: 845 a 870 °C y enfriamiento en aceite.
- Revenido: de 480 a 650 °C según la dureza final que se busque (a mayor temperatura de revenido, menor dureza y mayor tenacidad).
También admite nitrurado y temple por inducción para lograr una superficie más dura sin afectar el núcleo. Puedes ver el panorama completo en nuestro artículo de tratamientos térmicos del acero.
¿Para qué sirve? Aplicaciones del 4140
Por su equilibrio entre resistencia y tenacidad, el 4140 se usa en piezas que trabajan a esfuerzo, torsión y fatiga:
- Ejes de transmisión y flechas industriales
- Engranes para maquinaria
- Cigüeñales y bielas automotrices
- Husillos industriales
- Tornillería de alta resistencia y pernos industriales
- Barras de torsión
Presentaciones y medidas que manejamos
En NAT MAC manejamos el acero 4140 en:
| Presentación | Medidas |
|---|---|
| Barras redondas | Ø 1/2" (13 mm) a 24" (610 mm) |
| Placas | 1/2" (13 mm) a 10" (254 mm) de espesor |
Si necesitas una medida en particular, dinos cuál y con gusto te la conseguimos.
Equivalencias y normas del 4140
El acero 4140 se identifica también con estas normas: AISI 4140 / ASTM A29 / DIN 1.7225 (42CrMo4) / JIS SCM440. Si quieres entender cómo leer estas equivalencias, lo explicamos en nuestro artículo sobre las normas del acero.
Peso teórico del acero 4140
Para estimar fletes, maniobras o costos, este es el peso teórico de referencia por medida, calculado con una densidad de 7.85 g/cm³ (la misma que usa nuestra calculadora). El peso real puede variar por tolerancias de fabricación.
| Barra redonda Ø | mm | kg por metro |
|---|---|---|
| 1/2" | 12.7 | 0.99 |
| 1" | 25.4 | 3.98 |
| 1 1/2" | 38.1 | 8.95 |
| 2" | 50.8 | 15.9 |
| 3" | 76.2 | 35.8 |
| 4" | 101.6 | 63.6 |
| 6" | 152.4 | 143 |
| 8" | 203.2 | 255 |
| 10" | 254 | 398 |
| Placa (espesor) | mm | kg por m² |
|---|---|---|
| 1/2" | 12.7 | 99.7 |
| 3/4" | 19 | 150 |
| 1" | 25.4 | 199 |
| 2" | 50.8 | 399 |
| 3" | 76.2 | 598 |
| 4" | 101.6 | 798 |
| 6" | 152.4 | 1,196 |
¿Necesitas otra medida? Calcula el peso exacto en la calculadora de peso de Aceros: eliges el grado, la presentación y las medidas, y te da el resultado al instante.
En resumen
- El 4140 es un acero al cromo-molibdeno, bonificado, muy versátil y el más usado en maquinaria
- Composición típica: C 0.38–0.43 %, Cr 0.80–1.10 %, Mo 0.15–0.25 %
- Dureza típica bonificado 28–34 HRC; admite nitrurado y temple por inducción
- Ideal para ejes, flechas, engranes, cigüeñales, tornillería y pernos de alta resistencia
- Lo manejamos en barra redonda (1/2"–24") y placa (1/2"–10"), cortado a la medida
Preguntas frecuentes sobre el acero 4140
¿Qué dureza tiene el acero 4140?
Bonificado (templado y revenido de fábrica) tiene una dureza típica de 28 a 34 HRC, aproximadamente 285 a 330 HB. Se puede endurecer más por temple, o solo la superficie por nitrurado o temple por inducción, dejando el núcleo tenaz.
¿Cuál es el equivalente del 4140 en otras normas?
En DIN es el 1.7225 (42CrMo4) y en JIS el SCM440. En norma americana se especifica como AISI 4140 / ASTM A29.
¿Se puede soldar el acero 4140?
Sí, pero con precauciones por su contenido de carbono y cromo: normalmente se precalienta la pieza y se controla el enfriamiento para evitar fisuras.
¿Cuánto pesa una barra de acero 4140?
Con una densidad de 7.85 g/cm³, una barra redonda de 1" pesa unos 3.98 kg por metro y una de 2" unos 15.9 kg por metro. En la tabla de arriba tienes más medidas.
¿En qué medidas manejan el acero 4140?
En barra redonda de 1/2" a 24" (13 a 610 mm) y en placa de 1/2" a 10" (13 a 254 mm) de espesor, cortado a la medida que necesites.
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Fuentes: ficha técnica de nuestro catálogo NAT MAC y referencias públicas de la industria (Metal Supermarkets, AZoM, MatWeb, AoBo Steel y Serviacero). Los valores de composición y dureza son de referencia y pueden variar según norma, colada y tratamiento.
