เหล็กทำโดยการเพิ่มคาร์บอนลงในเหล็กหลอมเหลว คาร์บอนในปริมาณต่างๆ ทำให้เกิดเหล็กประเภทต่างๆ เหล็กแต่ละประเภทมีตัวเลขกำกับไว้ ดังนั้น 4140 จึงเป็นชื่อเหล็กกล้าชนิดเดียวเท่านั้นที่มีปริมาณคาร์บอนอยู่ที่ .38 เปอร์เซ็นต์ ถึง .43 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจการใช้งานของเหล็กประเภทนี้และลักษณะการทำงานของเหล็ก
คุณสมบัติการชุบแข็ง
เมื่อเหล็กออกมาจากเตาหลอมเหลวในครั้งแรกและปล่อยให้เย็นลง จะเป็นโลหะอ่อน หากเหล็กถูกให้ความร้อนจนเกือบละลายและเย็นตัวอย่างรวดเร็ว โดยปกติโดยการจุ่มลงในน้ำเย็นจัด เหล็กก็จะแข็งมาก กระบวนการนี้เรียกว่าการดับและการแบ่งเบาบรรเทา เหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำจะไม่แข็งตัวดี จึงไม่สามารถใช้ทำเครื่องมือเช่นดอกสว่านได้ เหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า 4140 จะแข็งมาก สิ่งเหล่านี้ใช้ทำเครื่องมือเครื่องจักรเช่นบิตเราเตอร์ เหล็กกล้า 4140 อยู่กึ่งกลางระหว่างเหล็กกล้าอ่อนและเหล็กกล้าเครื่องมือ ผู้เชี่ยวชาญด้านเหล็กที่ Interalloy Materials Company สังเกตว่า 4140 มีคุณสมบัติในการชุบแข็งที่ดี
คุณสมบัติการตัดเฉือน
ก่อนที่ 4140 จะชุบแข็ง จะนุ่มและตัดด้วยเครื่องจักรได้ง่าย ใบเลื่อยวงเดือนจะตัดมัน ตามข้อมูลของ Interalloy มันปลอมเช่นกัน การตีขึ้นรูปเป็นกระบวนการที่เหล็กถูกให้ความร้อนจนเกือบหลอมเหลวแล้วนำมาโขลก กระบวนการนี้บรรจุโมเลกุลไว้ใกล้กันมากขึ้น ทำให้ได้เหล็กที่มีความหนาแน่นและแข็งแรงมากขึ้น หลังจากการชุบแข็งแล้ว เครื่องจะตัดเฉือนได้ค่อนข้างดีในการทำงาน เช่น การเลื่อย การกัดหรือการเจียร ผู้สอนร้านขายเครื่องจักรที่ Fox Valley Technical College แนะนำให้ใช้ความเร็วตัดที่หลากหลายสำหรับโรงสี หากใช้ดอกกัดเกรดเหล็กกล้าเครื่องมือทั่วไป ความเร็วกัดจะอยู่ที่ 60 ถึง 100 ฟุตต่อนาทีหรือต่อนาที หากใช้ดอกกัดคาร์ไบด์แข็งมาก ความเร็วกัดจะอยู่ที่ 275 ถึง 450 fpm เช่นเดียวกับเหล็กกล้าทั้งหมด การใช้น้ำมันหล่อเย็นบนเครื่องมือตัดจะช่วยในกระบวนการตัดเฉือนได้อย่างมาก
คุณสมบัติการเชื่อม
ผู้เชี่ยวชาญจาก Speedy Metals Supply Company และ Interalloy เห็นด้วยว่า 4140 ไม่สามารถเชื่อมได้ดี เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีทำให้เกิดรอยแตกที่เกิดจากความเค้นในรอยเชื่อม ดังนั้นผู้ออกแบบเครื่องจักรหรือวิศวกรจึงออกแบบพื้นที่เชื่อมด้วยเหล็กประเภทอื่นซึ่งต่างจาก 4140 Interalloy แนะนำว่าถ้าจะทำการเชื่อม ควรทำให้เสร็จก่อนที่เหล็กจะชุบแข็ง
รูปทรงและการใช้งานทั่วไป
เหล็กกล้า 4140 มีจำหน่ายในแท่งกลม แท่งสี่เหลี่ยม สต็อกแบบเรียบ และแบบท่อกลวง คุณสามารถสั่งซื้อได้ทุกขนาด รูปร่าง หรือปริมาณที่คุณต้องการจากซัพพลายเออร์จำนวนมาก เหล็กกล้า 4140 ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเฟือง แบริ่ง เพลาเครื่องจักร ลูกกลิ้ง และสลักเกลียว โดยรวมแล้ว เหล็กชนิดนี้มีราคาถูกและมีปริมาณมาก ดังนั้นคุณไม่ต้องกังวลกับราคาหากทำผิดพลาดในส่วนแรกหรือสองส่วน