4140 Stål:hærdning, bearbejdning og praktiske anvendelser

Af Tony Oldhand | Opdateret 24. marts 2022

Hærdende egenskaber

Når 4140 stål kommer ud af ovnen, er det et blødt metal. Opvarmning af det til næsten smeltning og derefter hurtig afkøling - typisk ved bratkøling i koldt vand - efterfulgt af temperering forvandler det til en meget hård legering. Fordi dets kulstofindhold (0,38-0,43%) er mellemliggende, skaber 4140 en balance mellem blødheden af ​​stål med lavt kulstofindhold og hårdheden af ​​værktøjsstål. Eksperter hos Interalloy Materials Company bemærker, at 4140 tilbyder fremragende hærdningsydelse til mange tekniske applikationer.

Bearbejdningskvaliteter

Før hærdning er 4140 let at skære:et simpelt bånd kan forme det. Det smeder også godt - opvarm det tæt på at smelte, og hammer det for at fortætte materialet. Efter hærdning forbliver 4140 bearbejdelig ved savning, fræsning og slibning. Fox Valley Technical College-instruktører anbefaler fræsehastigheder på 60–100 ft/min (fpm) med standardværktøjsstålbits og 275–450 fpm, når der bruges meget hårdt hårdmetalværktøj. Brug af en kølevæske på skæreværktøjerne forbedrer overfladefinish og værktøjslevetid markant.

Svejseegenskaber

Både Speedy Metals Supply Company og Interalloy advarer om, at 4140 ikke svejser godt. Dens sammensætning har tendens til at udvikle spændingsrevner i svejsezonen. Derfor undgår designere typisk at svejse 4140 eller parre den med en anden legering i svejsede samlinger. Hvis svejsning er uundgåelig, anbefaler Interalloy at udføre svejsningen før hærdning for at reducere sandsynligheden for revner.

Typiske former og anvendelser

4140 stål fås i rundstang, firkantet stang, fladt stål og hult rør i en lang række størrelser og mængder. Dens alsidighed gør den til et populært valg til gear, lejer, maskinaksler, ruller og bolte. Fordi det er billigt og bredt tilgængeligt, er 4140 en omkostningseffektiv løsning til både prototyping og produktion.