Ocel se vyrábí přidáním uhlíku do roztaveného železa. Různá množství uhlíku produkují různé druhy oceli. Každý typ oceli je označen číslem. 4140 je tedy označení pouze jednoho typu oceli s obsahem uhlíku 0,38% až 0,43%. Je však důležité pochopit použití tohoto typu oceli a jeho pracovní vlastnosti.
Vlastnosti kalení
Když ocel nejprve vyjde z tavicí pece a nechá se vychladnout, je to měkký kov. Pokud se ocel zahřeje téměř na tání a rychle se ochladí, obvykle ponořením do velmi studené vody, je velmi tvrdá. Tento proces se nazývá kalení a popouštění. Ocel s nízkým obsahem uhlíku nebude dobře tvrdnout, takže ji nelze použít k výrobě nástrojů, jako jsou vrtáky. Ocel s vyšším obsahem uhlíku než 4140 je velmi tvrdá. Ty se používají k výrobě obráběcích strojů, jako jsou frézovací bity. Ocel 4140 je na půli cesty mezi měkkou a nástrojovou ocelí. Odborníci na ocel ve společnosti Interalloy Materials Company poznamenávají, že 4140 má dobré kalicí vlastnosti.
Vlastnosti obrábění
Před vytvrzením je 4140 měkký a stroj se snadno řezá. Pilový kotouč to rozřízne. Podle Interalloy také kuje. Kování je proces, při kterém se ocel zahřívá téměř k tavení a poté se tluče. Tento proces balí molekuly blíže k sobě, čímž vytvoří hustší a silnější ocel. Po vytvrzení se poměrně dobře zpracovává při operacích, jako je řezání, frézování nebo broušení. Instruktoři dílny na Fox Valley Technical College doporučují různé rychlosti řezání pro mlýny. Pokud používáte běžné řezné bity z nástrojové oceli, je rychlost frézování 60 až 100 stop za minutu nebo fpm. Pokud používáte velmi tvrdé bity z tvrdokovu, je rychlost frézování 275 až 450 fpm. Stejně jako u všech ocelí, použití chladicí kapaliny na řezných nástrojích výrazně napomáhá procesu obrábění.
Vlastnosti svařování
Odborníci ve společnosti Speedy Metals Supply Company a Interalloy souhlasí s tím, že 4140 nevaruje dobře. Kvůli jeho chemickému složení vznikají ve svarech napěťové praskliny. Proto konstruktér stroje nebo inženýr navrhuje svařovanou oblast s jinými druhy oceli, na rozdíl od 4140. Společnost Interalloy doporučuje, aby se svařování mělo dokončit před vytvrzením oceli.
Typické tvary a použití
Ocel 4140 je k dispozici v kulaté tyči, čtvercové tyči, ploché pažbě a duté trubce. Můžete si objednat téměř jakoukoli požadovanou velikost, tvar nebo množství od mnoha dodavatelů. Ocel 4140 se široce používá k výrobě ozubených kol, ložisek, hřídelů strojů, válečků a šroubů. Celkově je tento typ oceli levný a bohatý, takže se nemusíte obávat nákladů, pokud uděláte chybu v první nebo dvou částech.