Çelik, erimiş demire karbon eklenerek yapılır. Çeşitli miktarlarda karbon, farklı çelik türleri üretir. Her çelik türü bir numara ile belirtilir. Bu nedenle 4140, yüzde 0,38 ila yüzde 0,43 arasında bir karbon içeriği içeren yalnızca bir tür çeliğin tanımıdır. Bununla birlikte, bu tür çeliğin kullanımlarını ve çalışma özelliklerini anlamak önemlidir.
Sertleştirme Nitelikleri
Çelik eritme fırınından ilk çıktığında ve soğumaya bırakıldığında yumuşak bir metaldir. Çelik, genellikle çok soğuk suya daldırılarak hemen hemen eriyene kadar ısıtılır ve hızla soğutulursa, çok sert hale gelir. Bu işleme su verme ve tavlama denir. Düşük karbon içeriğine sahip çelik iyi sertleşmez, bu nedenle matkap ucu gibi aletler yapmak için kullanılamaz. 4140'tan daha yüksek karbon içeriğine sahip çelik çok sert hale gelir. Bunlar, yönlendirici uçları gibi makine aletleri yapmak için kullanılır. 4140 çeliği, yumuşak ve takım kalitesinde çelik arasındadır. Interalloy Materials Company'deki çelik uzmanları, 4140'ın iyi sertleşme özelliklerine sahip olduğunu belirtiyor.
İşleme Kaliteleri
4140 sertleşmeden önce yumuşaktır ve makinede kolayca kesilebilir. Bir demir testeresi bıçağı kesecek. Interalloy'a göre, aynı zamanda dövme yapıyor. Dövme, çeliğin neredeyse eriyene kadar ısıtıldığı ve ardından dövüldüğü bir işlemdir. Bu işlem, molekülleri birbirine daha yakın bir şekilde paketleyerek daha yoğun ve daha güçlü bir çelik elde edilmesini sağlar. Sertleştikten sonra testere, freze veya taşlama gibi işlemlerde oldukça iyi işlenir. Fox Valley Teknik Koleji'ndeki makine atölyesi eğitmenleri, değirmenler için çeşitli kesme hızları önermektedir. Normal takım çeliği kalitesinde kesme uçları kullanılıyorsa, frezeleme hızı dakikada 60 ila 100 fit veya fpm'dir. Çok sert karbür uçlar kullanılıyorsa, frezeleme hızı 275 ila 450 fpm'dir. Tüm çeliklerde olduğu gibi, kesme takımlarında soğutma sıvısı kullanmak işleme sürecine büyük ölçüde yardımcı olur.
Kaynak Özellikleri
Speedy Metals Supply Company ve Interalloy'daki uzmanlar, 4140'ın iyi kaynak yapmadığı konusunda hemfikir. Kimyasal yapısı nedeniyle kaynaklarda gerilim çatlakları oluşur. Bu nedenle, bir makine tasarımcısı veya mühendisi, 4140'ın aksine diğer çelik türleri ile kaynaklı bir alan tasarlar. Interalloy, kaynak yapılacaksa çelik sertleşmeden önce tamamlanmasını önerir.
Tipik Şekiller ve Kullanımlar
4140 çeliği yuvarlak çubuk, kare çubuk, yassı stok ve içi boş boru olarak mevcuttur. Çok sayıda tedarikçiden istediğiniz herhangi bir boyut, şekil veya miktarda sipariş verebilirsiniz. 4140 çeliği, dişliler, yataklar, makine milleri, silindirler ve cıvatalar yapmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Genel olarak, bu tür çelik ucuz ve boldur, bu nedenle ilk veya iki kısımda bir hata yaparsanız maliyet konusunda endişelenmenize gerek yoktur.