鋼は溶鉄に炭素を加えて作られています。 さまざまな量の炭素がさまざまな種類の鋼を生産します。 鋼の種類ごとに番号が付けられています。 したがって、4140は、.38パーセントから.43パーセントの炭素含有量を含む1種類の鋼のみの指定です。 ただし、このタイプの鋼の用途とその動作特性を理解することは重要です。
硬化品質
鋼が最初に溶解炉から出て冷却されるとき、それは軟質金属です。 鋼がほぼ溶けるまで加熱され、通常は非常に冷たい水に浸すことによって急速に冷却されると、鋼は非常に硬くなります。 このプロセスは、焼入れおよび焼戻しと呼ばれます。 炭素含有量の少ない鋼は硬化がよくないため、ドリルビットなどの工具には使用できません。 4140よりも炭素含有量が高い鋼は非常に硬くなります。 これらは、ルータービットなどの工作機械を作るために使用されます。 4140鋼は、軟鋼と工具グレード鋼の中間にあります。 Interalloy Materials Companyの鉄鋼専門家は、4140には優れた硬化特性があると述べています。
加工品質
4140が硬化する前は、柔らかく、機械で簡単に切断できます。 弓のこ刃がそれを切ります。 Interalloyによると、それも偽造します。 鍛造とは、鋼をほぼ溶けるまで加熱してから叩く工程です。 このプロセスは分子をより密に詰め込み、より高密度でより強い鋼を作ります。 硬化後、鋸引き、フライス加工、研削などの操作でかなりうまく機械加工されます。 Fox Valley Technical Collegeの機械工場のインストラクターは、工場のさまざまな切断速度を推奨しています。 通常の工具鋼グレードのカッティングビットを使用する場合、ミリング速度は60〜100フィート/分またはfpmです。 非常に硬い超硬ビットを使用する場合、ミリング速度は275〜450fpmです。 すべての鋼と同様に、切削工具に冷却液を使用すると、機械加工プロセスが大幅に向上します。
溶接特性
Speedy Metals Supply CompanyとInteralloyの専門家は、4140がうまく溶接されないことに同意しています。 その化学的構成のために、溶接部に応力亀裂が発生します。 したがって、機械設計者またはエンジニアは、4140ではなく他のタイプの鋼で溶接領域を設計します。 Interalloyは、溶接を行う場合は、鋼が硬化する前に溶接を完了することをお勧めします。
典型的な形状と用途
4140鋼は、丸棒、角棒、フラットストック、中空チューブで利用できます。 多数のサプライヤーから、ほぼすべてのサイズ、形状、または数量を注文できます。 4140鋼は、歯車、ベアリング、機械シャフト、ローラー、ボルトの製造に広く使用されています。 全体的に、このタイプの鋼は安価で豊富なので、最初の部分または2つを間違えた場合でも、コストを心配する必要はありません。