Az acélt az olvadt vashoz szén hozzáadásával állítják elő. Különböző mennyiségű szén különböző típusú acélt termel. Minden acélfajtát egy szám jelöl. Ezért a 4140 csak egy típusú acél megnevezése, amelynek széntartalma 0,38% és 0,43% között van. Fontos azonban megérteni az ilyen típusú acél felhasználását és működési jellemzőit.
Keményedési tulajdonságok
Amikor az acél először kerül ki az olvasztókemencéből, és hagyják lehűlni, ez egy puha fém. Ha az acélt majdnem olvadásig hevítik és gyorsan lehűtik, általában nagyon hideg vízbe süllyesztve, nagyon kemény lesz. Ezt a folyamatot nevezzük edzésnek és edzésnek. Az alacsony széntartalmú acél nem keményedik meg jól, ezért nem használható olyan eszközök előállítására, mint a fúrók. A 4140-nél magasabb széntartalmú acél nagyon kemény lesz. Ezeket szerszámgépek, például router bitek készítésére használják. A 4140 acél félúton van a puha és a szerszámminőségű acél között. Az Interalloy Materials Company acélszakértői megjegyzik, hogy a 4140 jó edző tulajdonságokkal rendelkezik.
Megmunkálási tulajdonságok
Mielőtt a 4140 megkeményedne, puha és a gép könnyen vág. Egy fémfűrészlap vágja le. Az Interalloy szerint ez is kovácsol. A kovácsolás olyan folyamat, amelynek során az acélt majdnem olvadásig melegítik, majd felütik. Ez a folyamat a molekulákat közelebb pakolja egymáshoz, sűrűbb és erősebb acélt eredményezve. A megkeményedés után meglehetősen jól megmunkálja, például fűrészelve, marva vagy őrölve. A Fox Valley Technical College gépműhely-oktatói különféle vágási sebességeket ajánlanak a malmok számára. Rendes szerszámacél minőségű vágókorongok használata esetén a marási sebesség 60-100 láb / perc vagy fpm. Nagyon kemény keményfém bitek használata esetén az őrlési sebesség 275–450 fpm. Mint minden acél esetében, a vágószerszámok hűtőfolyadékának használata nagyban elősegíti a megmunkálási folyamatot.
Hegesztési tulajdonságok
A Speedy Metals Supply Company és az Interalloy szakértői egyetértenek abban, hogy a 4140 nem jól hegeszt. Kémiai összetétele miatt feszültségrepedések alakulnak ki a varratokban. Ezért egy géptervező vagy mérnök hegesztett területet más típusú acélokkal tervez, szemben a 4140-vel. Az Interalloy azt javasolja, hogy hegesztést hajtsanak végre, azt az acél megkeményedése előtt kell befejezni.
Tipikus formák és felhasználások
A 4140 acél kerek rudak, négyzetes rudak, lapos alapanyagok és üreges csövek formájában kapható. Csaknem bármilyen méretet, alakot vagy mennyiséget rendelhet szállítói sokaságtól. A 4140 acélt széles körben használják fogaskerekek, csapágyak, géptengelyek, görgők és csavarok gyártására. Összességében ez a fajta acél olcsó és bőséges, ezért nem kell aggódnia a költségek miatt, ha hibázik az első vagy két részben.