Door Tony Oldhand | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Verhardingseigenschappen

Wanneer 4140-staal de oven verlaat, is het een zacht metaal. Door het te verwarmen tot het bijna smelt en vervolgens snel af te koelen – meestal door afschrikken in koud water – gevolgd door temperen, verandert het in een zeer harde legering. Omdat het koolstofgehalte (0,38–0,43%) gemiddeld is, vindt 4140 een evenwicht tussen de zachtheid van koolstofarm staal en de hardheid van gereedschapsstaal. Deskundigen van Interalloy Materials Company merken op dat 4140 uitstekende hardingsprestaties biedt voor veel technische toepassingen.

Bewerkingskwaliteiten

Vóór het uitharden is 4140 gemakkelijk te zagen:een eenvoudig ijzerzaagblad kan het vormen. Het smeedt ook goed:verwarm het tot het smeltpunt en hamer erop om het materiaal te verdichten. Na uitharding blijft 4140 bewerkbaar in zaag-, frees- en slijpbewerkingen. Instructeurs van het Fox Valley Technical College adviseren freessnelheden van 60–100ft/min (fpm) met standaard gereedschapsstaalbits en 275–450fpm bij gebruik van zeer harde hardmetalen gereedschappen. Het gebruik van een koelvloeistof op de snijgereedschappen verbetert de oppervlakteafwerking en standtijd aanzienlijk.

Laseigenschappen

Zowel Speedy Metals Supply Company als Interalloy waarschuwen dat 4140 niet goed las. De samenstelling ervan heeft de neiging spanningsscheuren in de laszone te ontwikkelen. Daarom vermijden ontwerpers doorgaans het lassen van 4140 of combineren ze het met een andere legering in lasconstructies. Als lassen onvermijdelijk is, raadt Interalloy aan om de las uit te voeren vóór het uitharden om de kans op scheuren te verkleinen.

Typische vormen en toepassingen

4140 staal is verkrijgbaar in ronde staven, vierkante staven, platte buizen en holle buizen, in een breed scala aan maten en hoeveelheden. Door zijn veelzijdigheid is het een populaire keuze voor tandwielen, lagers, machineassen, rollen en bouten. Omdat het goedkoop en overal verkrijgbaar is, is 4140 een kosteneffectieve oplossing voor zowel prototyping als productie.