Tubo pulido ASTM A519 4140es un tubo mecánico sin costura, estirado en frío-o en caliente-acabado en acero de aleación de cromo-molibdeno UNS G41400 cuyo orificio interno está acabado mediante bruñido de precisión con tolerancia H8/H9 y Ra 0,2–0,4 μm. Es el cilindro de un cilindro hidráulico listo-para-ensamblar: el acero soporta la tensión circular y el orificio pulido soporta el sello y el pistón. Para el servicio de cilindros, el tubo normalmente se enfría y revene a 28–32 HRC, y tres cosas deciden si un pedido determinado cumple con la condición de entrega, la clase de tolerancia del orificio terminado y el espesor de la pared en relación con la presión de trabajo.
ASTM A519es una especificación de tubería mecánica sin costura, no un estándar-de tubería de presión. Define la química, la condición, el diámetro exterior y la pared - del tubo principal -, mientras que el bruñido define el orificio que el propio A519 no cubre. Los dos requisitos deben escribirse en la orden de compra como una sola especificación, y la presión de diseño del cilindro se calcula por separado de la geometría y condición del tubo.
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Capacidad |
|---|---|
| Estándar básico | ASTM A519/A519M-24a (Grado 4140, UNS G41400) |
| Diámetro exterior (tubo principal) | Hasta 325 mm (12¾ pulg.); suministro típico 40–260 mm |
| Grosor de la pared | Por diseño, típico de 5 a 40 mm; dimensiones citadas como OD × pared, no NPS |
| Orificio terminado (ID) | Personalizado al dibujo; tolerancia H7 / H8 / H9 según ISO 286-1 |
| Acabado superficial (agujero) | Ra 0,2–0,4 μm pulido; Ra Menor o igual a 0,2 μm SRB |
| Rectitud | Menor o igual a 0,3 mm/m estándar; Menor o igual a 0,1–0,15 mm/m para barriles largos |
| Longitud | Hasta 12 m, fijo o aleatorio |
| Termina | Lisos, biselados o roscados; Orificio protegido por tapas de plástico. |
| Tratamiento térmico | Recocido/normalizado/aliviado de tensión-/templado y revenido |
| Proceso de dar un título | ES 10204 3.1; inspección de terceros-(SGS/BV/TÜV) disponible |
Composición química
La composición química de A519 4140 es un equilibrio de cromo-molibdeno regido por UNS G41400; los límites siguientes son valores de análisis de calor-.
| Elemento | 4140 (máximo/rango) |
|---|---|
| Carbono (C) | 0.38–0.43 % |
| Manganeso (Mn) | 0.75–1.00 % |
| Fósforo (P) | 0,040 % máx. |
| Azufre (S) | 0,040 % máx. |
| Silicio (Si) | 0.15–0.35 % |
| Cromo (Cr) | 0.80–1.10 % |
| Molibdeno (Mo) | 0.15–0.25 % |
El cromo y el molibdeno son los que elevan el 4140 por encima de los grados de carbono simples: el cromo agrega resistencia y templabilidad, el molibdeno agrega dureza y estabilidad a altas-temperaturas. El análisis del producto lleva la tolerancia de la Tabla 5 A519 (+0.005 para P y S), por lo que un certificado de fábrica se lee con respecto a los límites del análisis térmico-más esa tolerancia.
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de A519 4140 dependen del estado de entrega; la tabla proporciona los mínimos de la tabla base-A519 por condición.
| Condición | Rendimiento MPa (ksi) | MPa de tracción (ksi) | Alargamiento |
|---|---|---|---|
| Recocido (A) | Mayor o igual a 414 (60) | Mayor o igual a 552 (80) | Mayor o igual al 25 % |
| Normalizado (N) | Mayor o igual a 621 (90) | Mayor o igual a 855 (120) | Mayor o igual al 20 % |
| Estrés-aliviado (SR) | Mayor o igual a 689 (100) | Mayor o igual a 855 (120) | Mayor o igual al 10 % |
| Acabado-en caliente (HF) | Mayor o igual a 621 (90) | Mayor o igual a 855 (120) | Mayor o igual al 15 % |
| Templado y revenido (Q&T) | No en la tabla base A519 - especificada por el comprador; Los cilindros normalmente tienen entre 28 y 32 HRC (UTS 850–1000+ MPa, rendimiento 700–850+ MPa) | ||
El error común es leer "4140" como una fuerza fija. A519 corrige la química y la condición, ni un solo rendimiento - la condición recocida da un rendimiento de ≈414 MPa, mientras que un barril Q&T da 700+ MPa. El diseño de un barril de presión con el valor recocido deja aproximadamente un tercio de la resistencia disponible sin utilizar. El alargamiento se mide en una longitud de calibre de 50 mm (2 pulgadas) y varía según la condición, por lo que no es una constante única.
Comparación de grados y procesos
| Requisito | 4140 (A519) | 42CrMo4 (EN 10305-1) | 4130 |
|---|---|---|---|
| Número de material | ONU G41400 | 1.7225 | G41300 |
| Rendimiento típico de Q&T | 700–850+ MPa | 700–900 MPa (menor o igual a 16 mm) | Más bajo; Recocido/SR de uso frecuente |
| Uso típico | Barriles hidráulicos pesados | Barriles con especificaciones-europeas | Barriles más ligeros y con menor-carga |
En la elección de tubo pulido versus tubo SRB, ambos terminan el orificio con una tolerancia de precisión. El bruñido elimina el material con piedras y proporciona Ra 0,2–0,4 μm; Los raspadores y rodillos SRB-pulen, trabajan-endurecen la superficie y alcanza Ra menor o igual a 0,2 μm. La decisión está determinada por el tipo de sello, el volumen y el costo, no por una simple "mejor".
Seleccionar el grado y las condiciones de entrega correctos
La condición de entrega A519 4140, no el nombre de la calificación, decide el valor del diseño. Para barriles de cilindros hidráulicos,El tubo 4140 templado y revenido a 28–32 HRC es el valor predeterminado: ofrece la fuerza controlada y la resistencia a la fatiga que necesita un barril de presión. El 4140 recocido (rendimiento de ≈414 MPa) es demasiado blando para el servicio a presión y es una pieza en bruto de mecanizado, no un barril. El -estirado en frío-duro (+C) conlleva tensión residual que puede distorsionar el orificio durante el bruñido, por lo que se evita en los barriles.
| Condición | Dureza | Sirve para el cañón? |
|---|---|---|
| Q&T (+QT) | 28–32 CDH | Sí - estándar para barriles a presión |
| Normalizado (+N) | ~190–240 HB | Piezas en bruto soldables, sin-presión |
| Estrés-aliviado (+SR) | ~190–230 HB | Diámetro interior estable, servicio liviano |
| Recocido (+A) | Menor o igual a 197 HB | Mecanizado de material, no de barril. |
En el lado del orificio, la tolerancia del diámetro interior del tubo pulido 4140 H8 H9 y el acabado superficial del tubo pulido 4140 Ra de 0,2 a 0,4 μm se seleccionan según el tipo de sello y la presión, mientras que las dimensiones A519 4140 de la pared exterior se indican como diámetro exterior × pared, nunca como NPS o programa.
Cuando el proyecto esté documentado según los estándares europeos, especifiqueTubo pulido 42CrMo4 (1.7225)según EN 10305-1 (o EN 10297-1 para paredes pesadas); el acero es el mismo que el 4140 y el certificado simplemente sigue el formato EN. El tubo principal A519 y el orificio pulido son decisiones independientes, así que indique ambos.
Aplicaciones
El tubo de cilindro hidráulico ASTM A519 4140 se especifica dondequiera que un cilindro de cilindro terminado-listo para-ensamblar deba soportar alta presión, cargas de impacto y millones de ciclos sin perforación secundaria. Un tubo pulido 4140 para servicio de cilindros hidráulicos es la materia prima estándar para cilindros-de servicio pesado, y cinco grupos de aplicaciones cubren la mayoría de los pedidos:
Cilindros hidráulicos
El uso dominante. Los cilindros del brazo y pluma de la excavadora, los cilindros de la grúa y del cargador, y los brazos del cargador agrícola funcionan a 160-350 bar con carga de impacto, y el orificio pulido 4140 Q&T es la pieza que realmente sella y guía el pistón.
Cilindros de moldeo por inyección y prensa.
Los arietes de sujeción e inyección realizan ciclos millones de veces al año; La resistencia a la fatiga del 4140 y un orificio estable y pulido mantienen bajas las fugas y el tiempo de inactividad.
Equipos para minería y{0}}todo terreno
Los cilindros de elevación de los volquetes y los arietes de los equipos de perforación soportan cargas de impacto y sitios abrasivos. Los cañones 4140 Q&T de pared pesada- resisten la fluencia y la rayadura del orificio.
Actuadores hidráulicos industriales y móviles.
Los cilindros de dirección, las tapas de las escotillas, la maquinaria de cubierta y los brazos robóticos utilizan el mismo tubo, cuyo orificio preciso y limpio acorta el tiempo de montaje.
Actuadores aeroespaciales y petroleros
Los actuadores hidráulicos del tren de aterrizaje-de aterrizaje de aeronaves y los actuadores de control de boca de pozo utilizan 4140 (y 4130), donde la resistencia-a-el peso y la química trazable son importantes.
Seleccionar el grado y las condiciones de entrega correctos
La condición de entrega A519 4140, no el nombre de la calificación, decide el valor del diseño. Para barriles de cilindros hidráulicos,El tubo 4140 templado y revenido a 28–32 HRC es el valor predeterminado: ofrece la fuerza controlada y la resistencia a la fatiga que necesita un barril de presión. El 4140 recocido (rendimiento de ≈414 MPa) es demasiado blando para el servicio a presión y es una pieza en bruto de mecanizado, no un barril. El -estirado en frío-duro (+C) conlleva tensión residual que puede distorsionar el orificio durante el bruñido, por lo que se evita en los barriles.
| Condición | Dureza | Sirve para el cañón? |
|---|---|---|
| Q&T (+QT) | 28–32 CDH | Sí - estándar para barriles a presión |
| Normalizado (+N) | ~190–240 HB | Piezas en bruto soldables, sin-presión |
| Estrés-aliviado (+SR) | ~190–230 HB | Diámetro interior estable, servicio liviano |
| Recocido (+A) | Menor o igual a 197 HB | Mecanizado de material, no de barril. |
En el lado del orificio, la tolerancia del diámetro interior del tubo pulido 4140 H8 H9 y el acabado superficial del tubo pulido 4140 Ra de 0,2 a 0,4 μm se seleccionan según el tipo de sello y la presión, mientras que las dimensiones A519 4140 de la pared exterior se indican como diámetro exterior × pared, nunca como NPS o programa.
Cuando el proyecto esté documentado según los estándares europeos, especifiqueTubo pulido 42CrMo4 (1.7225)según EN 10305-1 (o EN 10297-1 para paredes pesadas); el acero es el mismo que el 4140 y el certificado simplemente sigue el formato EN. El tubo principal A519 y el orificio pulido son decisiones independientes, así que indique ambos.
Control de calidad y pruebas
Química y certificado.Análisis de calor según los límites A519, informado en un certificado de prueba de fábrica EN 10204 3.1 con calor y condición.
Verificación mecánica.Confirmación de tensión, dureza y (para Q&T) de dureza según ASTM A370; alargamiento en la longitud de calibre especificada.
Verificación de orificios.Medición del DI según H7/H8/H9, medición de la rugosidad (Ra/Rz) y comprobación de la rectitud en toda la longitud.
NDT del tubo original.UT o corrientes parásitas-donde se especifique, realizadas antes del perfeccionamiento.
Inspección-de terceros.SGS, BV o TÜV designados por el comprador previa solicitud; limpieza a NAS 8-10 donde el conjunto del cilindro lo exige.
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Suministre tanto el tubo principal A519 como el bruñido de precisión en un solo pedido, con la condición y la tolerancia del orificio indicadas en el mismo certificado.
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Cotización técnica en 24 horas, con perforación-corte crítico-a-longitud, limpieza NAS y embalaje apto para exportación.
Prueba e inspección
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Preguntas frecuentes
¿Qué es un tubo pulido ASTM A519 4140?
Un tubo bruñido ASTM A519 4140 es un tubo mecánico sin costura, estirado en frío-o en caliente-acabado hecho de acero de aleación de cromo-molibdeno UNS G41400, con su diámetro interno acabado mediante bruñido de precisión con tolerancia H8/H9 y Ra 0,2–0,4 μm. ASTM A519 define el tubo principal; El bruñido define el diámetro interior, por lo que los dos requisitos deben especificarse por separado en la orden de compra.
¿Está ASTM A519 4140 clasificado para servicio a presión?
No. ASTM A519 es una especificación de tubería mecánica y no tiene clasificación de presión. La presión de diseño del cilindro-hidráulico debe calcularse por separado de la geometría del tubo, la condición de entrega, la construcción del extremo y las reglas de diseño aplicables. Para tuberías de servicio de presión-, especifique ASTM A106 o A335 en su lugar.
¿En qué condiciones de entrega se debe suministrar el tubo pulido 4140 para cilindros hidráulicos?
Para los cilindros hidráulicos, el 4140 normalmente se suministra templado y revenido (Q&T) a 28–32 HRC, con la dureza confirmada en el certificado de prueba del molino. El 4140 recocido (rendimiento de ≈414 MPa) es demasiado blando para barriles de presión: en un caso de campo reportado, un comprador especificó solo 'tubo 4140', recibió material recocido y los barriles se deformaron permanentemente bajo una prueba hidráulica de 280 bar porque el diseño suponía un rendimiento de 650+ MPa.
¿Qué tolerancia de DI y acabado superficial tiene un tubo de cilindro pulido 4140?
La tolerancia del orificio acabado suele ser H8 o H9 según ISO 286-1 (H7 para servo o cilindros críticos-para fugas), y la rugosidad de la superficie pulida es Ra 0,2 a 0,4 μm con un rayado cruzado de 30 a 45 grados. Los tubos biselados y bruñidos con rodillo (SRB) alcanzan Ra menor o igual a 0,2 μm. La rectitud normalmente es menor o igual a 0,3 mm/m, con menos o igual a 0,1–0,15 mm/m disponible para barriles largos y delgados.
¿ASTM A519 4140 requiere pruebas hidrostáticas?
No por defecto. Debido a que la tubería A519 no está clasificada para servicio de presión, la prueba hidrostática es un requisito complementario opcional (S1) que debe indicarse en la orden de compra. El examen ultrasónico o por corrientes parásitas-también se especifica solo cuando se solicita.
¿A qué equivale A519 4140 en el sistema europeo?
A519 4140 es la calificación de EE. UU.; su equivalente europeo es 42CrMo4 con el número de material 1.7225 (EN 10083-3 / EN 10305-1), con el SCM440 japonés y el 42CrMo chino como equivalentes adicionales. Los aceros son casi idénticos; La elección suele depender del estándar de certificación y documentación del proyecto.
¿Es ASTM A519 lo mismo que ASTM A106?
No. ASTM A519 es un tubo mecánico sin costuras para mecanizado y uso estructural, sin clasificación de presión y sin prueba hidráulica obligatoria. ASTM A106 es una tubería sin costura para servicios de presión y alta-temperatura, presión-clasificada con diferentes límites químicos y una prueba hidrostática obligatoria. No son intercambiables.
¿Se puede soldar un tubo pulido 519 4140?
Sí, pero 4140 tiene un alto equivalente de carbono - CE_IIW ≈ 0,79 y CE_Pcm ≈ 0,52 para un calor típico -, por lo que las soldaduras necesitan un precalentamiento de 150 a 260 grados y un enfriamiento controlado para evitar grietas en frío. La condición Q&T exige aún más cuidado; el equivalente de carbono no está impreso en el certificado y debe solicitarse por separado.