SAE 4340 – UNS G43400
Acero de baja aleación níquel-cromo-molibdeno de alta templabilidad
Acero Ni-Cr-Mo de medio carbono con templabilidad superior a la del 4140, que permite alta resistencia y tenacidad en el núcleo de secciones grandes. Se suministra recocido o templado y revenido; versión VAR (AMS 6414) para uso aeroespacial.
Designaciones y equivalentes
| Sistema | Designación |
|---|---|
| UNS | G43400 |
| W.Nr./EN | ≈ 34CrNiMo6 – 1.6582 (EN ISO 683-2); ≈ 36CrNiMo4 – 1.6511 |
| DIN | 34CrNiMo6 |
| JIS | SNCM439 |
| Denominación comercial | 4340, BS 817M40 (EN24) |
| Otras | AMS 6414 (VAR), AMS 6415; E4340 (horno eléctrico) |
Normas por forma de producto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra (composición) | SAE J404 / ASTM A29 |
| Barra templada y revenida | ASTM A434 |
| Barra/forjado aeroespacial | AMS 6414 (VAR) / AMS 6415 |
| Forjado | ASTM A668 / según especificación del cliente |
| Tubo mecánico | ASTM A519 |
| Chapa | ASTM A829 |
| Pernería | ASTM A320 L43 (tuercas A194 grado 4 o 7) |
Tolerancias y códigos HS
- Barras forjadas (redondas y cuadradas): sobremedida de mecanizado desde 2 mm (Ø 6–16 mm) hasta 24 mm (Ø 400–500 mm) en el diámetro. Ej.: Ø 100–125 mm terminado: +7 mm, tolerancia +6 / −0 (longitud hasta 3.500 mm).
- Discos forjados: sobremedida de 4 a 9 mm en el diámetro y de 3 a 11 mm en la altura, tolerancia solo positiva.
- Corte y mecanizado: sierra de cinta −0 / +5 a +15 mm en la longitud; chorro de agua +10 % del espesor en el diámetro (mín. 2 mm); piezas mecanizadas −0 / +2 a +5 mm en el diámetro. Vea las tablas completas (INF 002 e INF 003, iguales para todas las aleaciones).
| Forma | NCM (Brasil, 8 dígitos) | HS (internacional, 6 dígitos) | HTS (EE. UU., 10 dígitos)* | CN (Unión Europea, 8 dígitos)* |
|---|---|---|---|---|
| Barra forjada | 7228.40.00 | 7228.40 | 7228.40.0000 | 7228 40 90 |
| Barra laminada en caliente | 7228.30.00 | 7228.30 | 7228.30.8041 | 7228 30 61 |
| Chapa (> 10 mm, ancho ≥ 600 mm) | 7225.40.90 | 7225.40 | 7225.40.3050 | 7225 40 40 |
| Tubo sin costura | 7304.19.00 | 7304.19 | 7304.19.5050 | 7304 19 10 |
| Tubo con costura | 7306.19.00 | 7306.19 | 7306.19.5150 | 7306 19 00 |
| Brida y conexión | 7307.91.00 | 7307.91 | 7307.91.5030 | 7307 91 00 |
Clase arancelaria: acero aleado (por composición química, según las Notas del Capítulo 72 y la Nota 5 de la Sección XV).
Tubo: 7304.19 y 7306.19 son tubos de conducción (line pipe) para oleoductos y gasoductos; los tubos para calderas, intercambiadores de calor o proceso se clasifican en 7304.39/7304.59 (sin costura) y 7306.30/7306.50 (con costura).
*: códigos de EE. UU. y de la UE a modo de referencia. NCM según la legislación vigente (Reglas Generales de Interpretación, Notas de los Capítulos 72, 74 y 75 y Nota 5 de la Sección XV). Confirme el código definitivo con su agente de aduanas según el tamaño y el acabado del ítem. HS = primeros 6 dígitos de la NCM.
Composición química (%)
SAE J404 / ASTM A29
| Elemento | Rango (%) |
|---|---|
| C | 0,38 – 0,43 |
| Mn | 0,60 – 0,80 |
| P | ≤ 0,035 |
| S | ≤ 0,040 |
| Si | 0,15 – 0,35 |
| Ni | 1,65 – 2,00 |
| Cr | 0,70 – 0,90 |
| Mo | 0,20 – 0,30 |
| Fe | resto |
Propiedades mecánicas
Templado y revenido, sección Ø 40–100 mm (referencia 34CrNiMo6 +QT, EN 10083-3 / ISO 683-2)
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Límite elástico | ≥ 800 MPa |
| Resistencia a la tracción | 1.000 – 1.200 MPa |
| Alargamiento | ≥ 11% |
| Charpy V (20 °C) | ≥ 45 J |
| Dureza, templado y revenido comercial | ≈ 28 – 36 HRC (típico; resistencia a la tracción 930–1.080 MPa) |
| Dureza, recocido | ≤ 248 HB |
Propiedades físicas típicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 7,85 g/cm³ |
| Intervalo de fusión | ≈ 1.425 – 1.500 °C |
| Módulo de elasticidad | ≈ 205 GPa |
| Conductividad térmica (20 °C) | ≈ 44 W/m·K |
| Dilatación térmica (20–100 °C) | ≈ 12,3 µm/m·K |
Tratamiento térmico, soldadura y mecanizado
| Ítem | Práctica habitual |
|---|---|
| Temperatura de servicio | Hasta ≈ 400 °C en servicio estructural, siempre por debajo de la temperatura de revenido. No indicado para alta temperatura prolongada (usar Cr-Mo-V). |
| Tratamiento térmico | Recocido 830–850 °C, enfriamiento lento. Normalizado 850–880 °C. Temple: austenizar a 830–860 °C, aceite. Revenido 200–650 °C según la resistencia (evitar 250–400 °C, fragilidad del revenido). Admite nitruración y temple por inducción. |
| Soldadura | Soldadura difícil (CE ≈ 0,85, riesgo de fisuración en frío): precalentamiento 250–350 °C, consumibles de bajo hidrógeno (AWS E11018-M / E12018-M o E9018-B3 según la resistencia; ER100S-1/ER120S-1), revenido inmediato posterior a la soldadura. Preferir soldar recocido y tratar térmicamente después. |
| Mecanizado | Regular en condición recocida (≈ 50–55% del 1212); templado y revenido exige metal duro y rigidez. |
Planifique un forjado libre en SAE 4340: reducción, esbeltez y cuánto material enviar →Simule el plan de corte del lingote o de la barra →
Metal de aporte para soldadura
La composición del alambre normalmente no es idéntica a la del material: cada página explica por qué.
Aplicaciones típicas
- Ejes y árboles de gran sección
- Engranajes y coronas de transmisión pesada
- Trenes de aterrizaje y componentes estructurales aeronáuticos (VAR)
- Cigüeñales y bielas muy solicitados
- Forjados para petróleo y gas y minería
- Pernos de alta resistencia
- Herramientas de perforación y mandriles
- Recipientes a presión y componentes hidráulicos de alta presión
- Cuerpos de motores cohete y componentes de defensa
Alternativas: 4140 para secciones menores y menor costo; 300M (4340 + Si, V) para resistencia > 1.900 MPa; maraging 18Ni para resistencia ultraalta; 8550 nitrurado para desgaste superficial.
SAE 4340: guía completa
Por qué elegir el 4340
El níquel (1,65 – 2,00%), sumado al cromo y al molibdeno, da al 4340 mayor templabilidad que al 4140. Así, la pieza alcanza alta resistencia y tenacidad también en el núcleo de secciones grandes, donde otros aceros aleados no llegan. Por eso se elige para piezas muy solicitadas: ejes y engranajes de transmisión, trenes de aterrizaje, recipientes a presión y componentes de defensa.
Condición de suministro
Se suministra recocido o templado y revenido, normalmente con resistencia a la tracción de 930 a 1.080 MPa. Recocido, tiene buena ductilidad: puede doblarse, conformarse y mecanizarse por los métodos habituales. El temple en aceite y revenido, o el normalizado y revenido, elevan la resistencia y la resistencia a la fatiga.
Endurecimiento superficial
Las piezas ya templadas y revenidas admiten temple por inducción o a la llama y nitruración. El resultado es una superficie dura, resistente al desgaste y a la abrasión, sobre un núcleo tenaz que soporta choques e impactos.
4340 para pernería de gran diámetro (A320 L43, «4340 PET»)
En espárragos para baja temperatura de más de Ø 2½", el 4140 (A320 L7) ya no endurece bien en el núcleo. La ASTM A320 grado L43 usa 4340: C 0,38 – 0,43%, Mn 0,75 – 1,00%, Ni 1.65 – 2,00%, Cr 0,70 – 0,90% y Mo 0,20 – 0,30%, templado y revenido. Hasta Ø 4" exige tracción ≥ 860 MPa (125 ksi), límite elástico ≥ 724 MPa (105 ksi), alargamiento ≥ 16%, reducción de área ≥ 50% y Charpy ≥ 27 J (20 ft·lbf) a −101 °C. Tuercas A194 grado 4 o 7.
En los pedidos para Petrobras, este material aparece a veces como «4340 PET»*. Igual que con el 4140, el nombre de compra debe ser la especificación ASTM de pernería. La L43 no figura en la tabla de materiales de uno de los procedimientos de suministro de pernería consultados (que lista B7, B7M, L7 y L7M); confirme en la requisición que se acepta*. Los requisitos de rosca laminada, alivio de tensiones y recubrimiento son los mismos que para los espárragos B7.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la composición química de SAE 4340?
Según SAE J404 / ASTM A29: C 0,38 – 0,43; Mn 0,60 – 0,80; P ≤ 0,035; S ≤ 0,040; Si 0,15 – 0,35; Ni 1,65 – 2,00.
¿Qué normas cubren SAE 4340?
Barra (composición): SAE J404 / ASTM A29. Barra templada y revenida: ASTM A434. Barra/forjado aeroespacial: AMS 6414 (VAR) / AMS 6415. Forjado: ASTM A668 / según especificación del cliente. Tubo mecánico: ASTM A519. Chapa: ASTM A829. Pernería: ASTM A320 L43 (tuercas A194 grado 4 o 7).
¿Hasta qué temperatura se puede usar SAE 4340?
Hasta ≈ 400 °C en servicio estructural, siempre por debajo de la temperatura de revenido. No indicado para alta temperatura prolongada (usar Cr-Mo-V).
¿Qué materiales pueden sustituir a SAE 4340?
4140 para secciones menores y menor costo; 300M (4340 + Si, V) para resistencia > 1.900 MPa; maraging 18Ni para resistencia ultraalta; 8550 nitrurado para desgaste superficial.
¿Cuándo usar el 4340 en lugar del 4140?
Cuando la sección es grande o la pieza exige más tenacidad en el núcleo. Para la misma referencia (Ø 40 – 100 mm, templado y revenido), el 34CrNiMo6 tiene límite elástico ≥ 800 MPa, frente a ≥ 650 MPa del 42CrMo4.
¿Se puede soldar el acero 4340?
Sí, con cuidado: carbono equivalente ≈ 0,85, precalentamiento de 250 – 350 °C, consumible de bajo hidrógeno y revenido inmediatamente después de soldar. El camino más seguro es soldar recocido y templar y revenir después.
¿Qué es el acero 4340 PET?
Es el nombre que se usa en los pedidos para el 4340 destinado a pernos y espárragos de Petrobras*, normalmente de gran diámetro y baja temperatura. La especificación correspondiente es la ASTM A320 L43 (4340 templado y revenido, Charpy ≥ 27 J a −101 °C, tuercas A194 grado 4 o 7). Pida por el grado ASTM, no por el apodo.
¿Dónde comprar SAE 4340 en Brasil?
Dustre suministra SAE 4340 en forma de barra, chapa, tubo, bloque y piezas forjadas o mecanizadas, sujeto a disponibilidad, con certificado de calidad. Casa matriz en Osasco/SP, sucursales en Joinville/SC y Baixo Guandu/ES, con entrega en todo Brasil. Para cotizar, escriba a Helena, nuestra asistente en WhatsApp +55 11 98649-0075, o a [email protected].
