Stål er laget ved å tilsette karbon til smeltet jern. Ulike mengder karbon produserer forskjellige typer stål. Hver type stål er angitt med et tall. Derfor er 4140 en betegnelse på bare en type stål, som inneholder et karboninnhold på 0,38 til 0,43 prosent. Det er imidlertid viktig å forstå bruken av denne typen stål og dens arbeidsegenskaper.
Herdingskvaliteter
Når stål først kommer ut av smelteovnen og får avkjøles, er det et mykt metall. Hvis stålet varmes opp til nesten smelting og avkjøles raskt, vanligvis ved å dunke i veldig kaldt vann, blir det veldig hardt. Denne prosessen kalles slokking og herding. Stål med lavt karboninnhold vil ikke stivne godt, så det kan ikke brukes til å lage verktøy som bor. Stål med høyere karboninnhold enn 4140 blir veldig hardt. Disse brukes til å lage maskinverktøy som ruterbiter. 4140-stålet er halvveis mellom mykt stål og verktøyverktøy. Ståleksperter hos Interalloy Materials Company bemerker at 4140 har gode herdeegenskaper.
Bearbeidingskvaliteter
Før 4140 er herdet, er den myk og maskinen kutter lett. Et hacksagblad vil kutte det. I følge Interalloy smir det også. Smiing er en prosess der stålet oppvarmes nesten til smelting og deretter bankes på. Denne prosessen pakker molekylene nærmere hverandre, noe som gir et tettere og sterkere stål. Etter herding maskinerer den seg ganske godt i operasjoner som saging, fresing eller sliping. Maskinverkstedinstruktører ved Fox Valley Technical College anbefaler forskjellige kuttehastigheter for fabrikker. Hvis du bruker vanlige skjærebiter av verktøystål, er fresehastigheten 60 til 100 fot per minutt eller fpm. Hvis du bruker veldig harde karbidbiter, er fresehastigheten 275 til 450 fpm. Som med alle stål, hjelper det sterkt å bearbeide prosessen ved å bruke kjølevæske på skjæreverktøyene.
Sveiseegenskaper
Eksperter fra Speedy Metals Supply Company og Interalloy er enige om at 4140 ikke sveiser godt. På grunn av den kjemiske sammensetningen utvikler det seg sprekker i sveisene. Derfor designer en maskindesigner eller ingeniør et sveiset område med andre typer stål i motsetning til 4140. Interalloy anbefaler at sveising skal gjøres før stålet herdes.
Typiske former og bruksområder
4140 stål er tilgjengelig i rundstang, firkantet stang, flat lager og hulrør. Du kan bestille omtrent hvilken som helst størrelse, form eller mengde du ønsker fra en rekke leverandører. 4140-stålet brukes mye til å lage tannhjul, lagre, maskinaksler, ruller og bolter. Samlet sett er denne typen stål billig og rikelig, så du trenger ikke å bekymre deg for kostnadene hvis du gjør en feil på den første eller to delen.