Acero 1018 vs. 4140:Elegir entre dos grandes metales

¿Está buscando el mejor grado de acero para su próximo proyecto? Sin duda hay un montón de ellos para elegir. Sin embargo, navegue por el sitio web de cualquier supermercado de metal en línea u hojee las páginas del Manual de maquinaria y es posible que se sienta más confundido que cuando comenzó. No es para preocuparse. Hemos identificado dos de los grados de acero más comunes y populares, 1018 y 4140, los cuales cuentan con una gran cantidad de propiedades deseables. Aquí está todo lo que necesita saber sobre cada uno.

Acero 1080:la verdad sobre el bajo contenido de carbono

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

• placas de montaje y soportes
• piezas de bombas y ejes de motores
• varillas
• placas de montaje
• alfileres
• bujes y más

Como todos los aceros con bajo contenido de carbono (es decir, aquellos con menos del 0,30 %), el 1018 se mecaniza y suelda fácilmente y, debido a que es relativamente blando, también se puede estampar, engarzar y doblar.

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

Datos curiosos sobre el acero 4140

Es el mayor contenido de carbono de 4140 lo que lo hace posible. ¿Ves esos dos últimos dígitos? Esa es la cantidad de carbono, que en el caso de 4140 es 0,40%. El acero 1018, por otro lado, contiene 0,18% de carbono. No parece mucho, pero hace una gran diferencia para los metalúrgicos. Eche un vistazo a la tabla a continuación. Aparte del contenido de carbono, podría parecer que 1018 y 4140 son prácticamente iguales.

Sin embargo, este gráfico 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 las superaleaciones, el cromo y el molibdeno hacen que los metales sean más fuertes, más duros y más resistentes a la corrosión. Por ejemplo, la resistencia máxima a la tracción del 4140 es aproximadamente la mitad de la del acero 1018, al igual que su dureza Brinell en estado recocido. Además, la resistencia a la fatiga del 4140 es de dos a tres veces mayor que la del 1018, una consideración importante para cualquier persona preocupada por la vida útil y la durabilidad del producto. Se llama acero al cromo-molibdeno de alta resistencia por una razón.

Esto hace que 4140 sea una excelente opción para piezas que requieren resistencia al impacto y resistencia a la torsión. Las bielas y los cigüeñales a menudo se fabrican con 4140. También se utilizan muchas piezas en la industria maderera, aplicaciones de petróleo y gas, máquinas herramienta, plantillas, moldes y accesorios. También es bastante mecanizable, aunque no al nivel de 1018. De hecho, si el acero 4140 fuera tan soldable y moldeable como su contraparte de acero dulce, habría pocas razones para elegir este último, pero aquí es donde el 4140 se queda corto. Se puede soldar, pero no tan fácilmente como el 1018, y se vuelve quebradizo sin los procedimientos adecuados, como un tratamiento térmico posterior a la soldadura.

Opciones, opciones

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

Como se indicó, el 4140 es más resistente y se endurece más que el 1018. Si su aplicación requiere una pieza de trabajo que sea "dura" y extremadamente resistente a los impactos, entonces el 4140 es una opción clara. Sin embargo, es menos trabajable en frío que el 1018, por lo que es improbable que se produzca una junta estampada o engarzada. Y como se mencionó, 1018 es el sueño de un soldador. No se puede decir lo mismo del 4140, aunque tiene una ventaja significativa en resistencia a la corrosión, el calor y el desgaste gracias a su mayor contenido de carbono y las pequeñas cantidades de molibdeno y cromo presentes en el acero 4140.

¿Todavía tienes preguntas? Una forma de resolver al menos algunos de ellos es cargar su archivo de pieza en nuestro sitio web. Nuestras herramientas de cotización automatizadas proporcionarán una cotización e identificarán posibles problemas de diseño. Otra forma es llamar a uno de nuestros empleados de atención al cliente. Siempre están disponibles para ayudar en el 877-479-3680 o en [email protected]. Todos tienen una amplia experiencia en la selección de materiales y pueden ayudarlo a tomar la decisión correcta para sus requisitos únicos (incluso si eso significa elegir uno de nuestros otros metales).