Ο χάλυβας κατασκευάζεται προσθέτοντας άνθρακα σε λιωμένο σίδηρο. Διάφορες ποσότητες άνθρακα παράγουν διαφορετικούς τύπους χάλυβα. Κάθε τύπος χάλυβα χαρακτηρίζεται από έναν αριθμό. Επομένως, το 4140 είναι ονομασία ενός μόνο τύπου χάλυβα, που περιέχει περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,38% έως 0,43%. Είναι σημαντικό, ωστόσο, να κατανοήσουμε τις χρήσεις αυτού του τύπου χάλυβα και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του.
Σκληρυντικές ποιότητες
Όταν ο χάλυβας βγαίνει για πρώτη φορά από το φούρνο τήξης και αφήνεται να κρυώσει, είναι ένα μαλακό μέταλλο. Εάν ο χάλυβας θερμανθεί σχεδόν λιώνοντας και κρυώσει γρήγορα, συνήθως βυθίζοντας σε πολύ κρύο νερό, γίνεται πολύ σκληρό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται απόσβεση και σκλήρυνση. Ο χάλυβας με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα δεν θα σκληρύνει καλά, οπότε δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εργαλείων όπως τρυπάνια. Ο χάλυβας με υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα από το 4140 γίνεται πολύ σκληρός. Αυτά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εργαλειομηχανών, όπως bit router. Ο χάλυβας 4140 βρίσκεται στη μέση μεταξύ μαλακού και χάλυβα ποιότητας εργαλείου. Οι ειδικοί του χάλυβα στην εταιρεία Interalloy Materials σημειώνουν ότι το 4140 έχει καλές ιδιότητες σκλήρυνσης.
Ποιότητες κατεργασίας
Πριν σκληρυνθεί το 4140, είναι μαλακό και κόβει εύκολα το μηχάνημα. Μια λεπίδα με πριόνι θα το κόψει. Σύμφωνα με την Interalloy, σφυρηλατείται επίσης. Η σφυρηλάτηση είναι μια διαδικασία κατά την οποία ο χάλυβας θερμαίνεται σχεδόν για τήξη και μετά χτυπάται. Αυτή η διαδικασία συσκευάζει τα μόρια πιο κοντά μεταξύ τους, δημιουργώντας έναν πυκνότερο και ισχυρότερο χάλυβα. Μετά τη σκλήρυνση, λειτουργεί αρκετά καλά σε εργασίες όπως πριόνισμα, άλεση ή λείανση. Εκπαιδευτές μηχανουργείων στο Fox Valley Technical College προτείνουν διάφορες ταχύτητες κοπής για τους μύλους. Εάν χρησιμοποιείτε κανονικά κομμάτια κοπής χάλυβα εργαλείου, η ταχύτητα άλεσης είναι 60 έως 100 πόδια ανά λεπτό ή fpm. Εάν χρησιμοποιείτε πολύ σκληρά κομμάτια καρβιδίου, η ταχύτητα άλεσης είναι 275 έως 450 fpm. Όπως με όλους τους χάλυβες, η χρήση ψυκτικού υγρού στα εργαλεία κοπής βοηθά σημαντικά στη διαδικασία κατεργασίας.
Ιδιότητες συγκόλλησης
Οι ειδικοί της Speedy Metals Supply Company και της Interalloy συμφωνούν ότι το 4140 δεν συγκολλάται καλά. Λόγω της χημικής του σύνθεσης, οι ρωγμές του στρες αναπτύσσονται στις συγκολλήσεις. Επομένως, ένας σχεδιαστής μηχανών ή μηχανικός σχεδιάζει μια συγκολλημένη περιοχή με άλλους τύπους χάλυβα σε αντίθεση με το 4140. Η Interalloy συνιστά εάν πρέπει να γίνει συγκόλληση, πρέπει να ολοκληρωθεί πριν σκληρυνθεί ο χάλυβας.
Τυπικά σχήματα και χρήσεις
Ο χάλυβας 4140 διατίθεται σε στρογγυλή ράβδο, τετράγωνη ράβδο, επίπεδη αποθήκη και κοίλο σωλήνα. Μπορείτε να παραγγείλετε σχεδόν οποιοδήποτε μέγεθος, σχήμα ή ποσότητα θέλετε από ένα πλήθος προμηθευτών. Ο χάλυβας 4140 χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή γραναζιών, ρουλεμάν, αξόνων μηχανών, κυλίνδρων και μπουλονιών. Συνολικά, αυτός ο τύπος χάλυβα είναι φθηνός και άφθονος, οπότε δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για το κόστος εάν κάνετε κάποιο λάθος στο πρώτο ή δύο μέρη.
