Oceľ sa vyrába pridaním uhlíka do roztaveného železa. Rôzne množstvá uhlíka produkujú rôzne druhy ocele. Každý typ ocele je označený číslom. Preto je 4140 označením iba jedného druhu ocele s obsahom uhlíka od 0,38 do 0,43 percenta. Je však dôležité pochopiť použitie tohto druhu ocele a jeho pracovné vlastnosti.
Vlastnosti kalenia
Keď oceľ najskôr vyjde z taviacej pece a nechá sa vychladnúť, je to mäkký kov. Ak sa oceľ zahreje na takmer topenie a rýchlo sa ochladí, zvyčajne ponorením do veľmi studenej vody, stane sa veľmi tvrdou. Tento proces sa nazýva kalenie a popúšťanie. Oceľ s nízkym obsahom uhlíka nebude dobre tvrdnúť, takže sa z nej nedá vyrobiť nástroj, napríklad vrták. Oceľ s vyšším obsahom uhlíka ako 4140 je veľmi tvrdá. Používajú sa na výrobu obrábacích strojov, napríklad frézovacích bitov. Oceľ 4140 je na polceste medzi mäkkou a nástrojovou oceľou. Odborníci na oceľ v spoločnosti Interalloy Materials Company poznamenávajú, že 4140 má dobré kaliace vlastnosti.
Vlastnosti obrábania
Pred vytvrdením 4140 je mäkká a stroj sa ľahko reže. Pílový kotúč na pílku ho rozreže. Podľa Interalloy tiež kuje. Kovanie je proces, pri ktorom sa oceľ zahrieva takmer na roztavenie a potom sa na ňu búcha. Tento proces zbalí molekuly bližšie k sebe, čím vytvorí hustejšiu a pevnejšiu oceľ. Po vytvrdnutí sa dá pomerne dobre obrábať pri operáciách, ako je pílenie, frézovanie alebo brúsenie. Inštruktori strojov na Fox Valley Technical College odporúčajú pre mlyny rôzne rýchlosti rezania. Ak používate bežné rezné doštičky z nástrojovej ocele, rýchlosť frézovania je 60 až 100 stôp za minútu alebo minútu za minútu. Ak používate veľmi tvrdé karbidové vrtáky, rýchlosť frézovania je 275 až 450 otáčok za minútu. Rovnako ako u všetkých ocelí, použitie chladiacej kvapaliny na rezných nástrojoch výrazne pomáha v procese obrábania.
Vlastnosti zvárania
Odborníci zo spoločností Speedy Metals Supply Company a Interalloy sa zhodujú, že 4140 nezvára dobre. Kvôli jeho chemickému zloženiu vznikajú vo zvaroch stresové trhliny. Konštruktér alebo inžinier stroja preto navrhuje zváranú oblasť s inými druhmi ocele na rozdiel od 4140. Spoločnosť Interalloy odporúča, aby sa zváranie malo dokončiť pred vytvrdením ocele.
Typické tvary a použitia
Oceľ 4140 je k dispozícii v guľatej tyči, štvorhrannej tyči, plochej pažbe a dutej rúre. Môžete si objednať takmer akúkoľvek požadovanú veľkosť, tvar alebo množstvo od mnohých dodávateľov. Oceľ 4140 sa široko používa na výrobu ozubených kolies, ložísk, hriadeľov strojov, valčekov a skrutiek. Celkovo je tento typ ocele lacný a bohatý, takže sa nemusíte obávať nákladov, ak urobíte chybu v prvej alebo dvoch častiach.