Acero 1018 vs. 4140: Cómo Elegir el Grado Correcto para su Aplicación

¿Busca el mejor grado de acero para su próximo proyecto? Sin duda hay muchos para elegir. Recorra el sitio web de cualquier supermercado de metales en línea o hojee las páginas del Manual del Maquinista, sin embargo, y podría salir más confundido que cuando empezó. No se preocupe. Hemos identificado dos de los grados de acero más comunes y populares —1018 y 4140— ambos con una serie de propiedades deseables. Aquí tiene todo lo que necesita saber sobre cada uno.

Acero 1018: Lo Esencial del Bajo Carbono

Un tipo de acero dulce, el 1018 es un material de referencia para una variedad de aplicaciones cotidianas. Usos comunes incluyen:

• placas de montaje y soportes
• piezas de bomba y ejes de motor
• tirantes
• placas de montaje
• pasadores
• bujes, y más

Como todos los aceros de bajo carbono (es decir, aquellos con menos del 0.30 %), el 1018 se mecaniza y suelda fácilmente, y como es relativamente blando, también puede estirarse, engastarse y doblarse.

También está entre los aceros menos costosos, aunque esto rara vez es un factor decisivo hasta que se requieren volúmenes de producción tipo automotriz. Quizás la mayor diferencia entre él y el 4140 es su templabilidad —donde el último puede tratarse térmicamente a 58 HRC o más, el 1018 se limita al templado superficial—también conocido como cementación—un proceso que deja las piezas de acero de bajo carbono con un exterior duro y un núcleo relativamente blando.

Datos Curiosos sobre el Acero 4140

Es el mayor contenido de carbono del 4140 lo que hace esto posible. ¿Ve esos dos últimos dígitos? Esa es la cantidad de carbono, que en el caso del 4140 es 0.40 %. El acero 1018, por otro lado, contiene 0.18 % de carbono. No parece mucho, pero hace una enorme diferencia para los metalúrgicos. Eche un vistazo a la tabla a continuación. Aparte del contenido de carbono, podría parecer que el 1018 y el 4140 son en gran medida iguales.

Sin embargo, esta tabla no cuenta toda la historia. Como muchos otros "aceros aleados", el 4140 también contiene pequeñas cantidades de cromo y molibdeno (menos del 1 % aproximadamente), dos elementos que aportan mucho a la mesa metalúrgica.

Al igual que con los aceros inoxidables y superaleaciones, el cromo y el molibdeno hacen que los metales sean más fuertes, duros y resistentes a la corrosión. Por ejemplo, la resistencia a la tracción máxima del 4140 es aproximadamente una vez y media la del acero 1018, al igual que su dureza Brinell en estado recocido. Además, la resistencia a la fatiga del 4140 es dos o tres veces la del 1018, una consideración importante para cualquiera preocupado por la vida y durabilidad del producto. Se le llama acero cromo-molibdeno de alta resistencia por una razón.

Esto hace del 4140 una excelente opción para piezas que requieren resistencia al impacto y resistencia torsional. Bielas y cigüeñales a menudo se hacen de 4140. También muchas piezas usadas en la industria maderera, aplicaciones de petróleo y gas, herramientas de máquina, plantillas, moldes y fijaciones. También es bastante mecanizable, aunque no del todo al nivel del 1018. De hecho, si el acero 4140 fuera tan soldable y conformable como su contraparte de acero dulce, habría poca razón para elegir este último, pero aquí es donde el 4140 falla. Puede soldarse pero no tan fácilmente como el 1018, y se vuelve frágil sin los procedimientos adecuados, como un tratamiento térmico post-soldadura.

Elecciones, Elecciones

Entonces, ¿dónde deja esto a los diseñadores de productos y fabricantes? Como se dijo anteriormente, estos dos metales son populares por una razón. Ambos ofrecen beneficios distintos así como algunas diferencias distintas que pueden afectar el precio y la función de la pieza terminada. El fresado o torneado CNC de una pieza de trabajo de 4140 requerirá velocidades de corte y avances algo menores que una hecha de 1018. El desgaste de la herramienta también es un poco mayor al mecanizar aceros aleados, aunque cualquier diferencia en el precio terminado debido a tales consideraciones de mecanizado es seguramente secundaria a la funcionalidad y rendimiento del producto.

Como se señaló, el 4140 es más tenaz y más templable que el 1018. Si su aplicación requiere una pieza que sea tanto "templada a corazón" como extremadamente resistente al impacto, entonces el 4140 es una elección clara. Es menos trabajable en frío que el 1018, sin embargo, haciendo improbable una unión estirada o engastada. Y como se mencionó, el 1018 es el sueño de un soldador. Lo mismo no se puede decir del 4140, aunque tiene una ventaja significativa en resistencia a la corrosión, calor y desgaste gracias a su mayor contenido de carbono y las pequeñas cantidades de molibdeno y cromo presentes en el acero 4140.

¿Aún tiene preguntas? Una forma de resolver al menos algunas es subiendo el archivo de su pieza a nuestro sitio web. Nuestras herramientas de cotización automatizadas proporcionarán una cotización e identificarán posibles preocupaciones de diseño. Otra forma es llamar a uno de nuestros representantes de servicio al cliente. Siempre están disponibles para ayudar al 877-479-3680 o ADMIN@MFGROBOTS.COM. Todos tienen amplia experiencia en selección de materiales y pueden guiarle a la decisión correcta para sus requisitos únicos (incluso si eso significa elegir uno de nuestros otros metales).