L'acier est fabriqué en ajoutant du carbone au fer fondu. Différentes quantités de carbone produisent différents types d'acier. Chaque type d'acier est désigné par un numéro. Par conséquent, 4140 est une désignation d'un seul type d'acier, contenant une teneur en carbone de 0,38% à 0,43%. Cependant, il est important de comprendre les utilisations de ce type d'acier et ses caractéristiques de fonctionnement.
Qualités de durcissement
Quand l'acier sort du four de fusion pour la première fois et se refroidit, c'est un métal doux. Si l'acier est chauffé à presque fondre et refroidi rapidement, habituellement en trempant dans de l'eau très froide, il devient très dur. Ce processus est appelé trempe et revenu. L'acier à faible teneur en carbone ne durcit pas bien et ne peut donc pas être utilisé pour fabriquer des outils tels que des forets. L'acier avec des teneurs en carbone supérieures à 4140 devient très dur. Ceux-ci sont utilisés pour fabriquer des machines-outils telles que des mèches de toupie. L'acier 4140 est à mi-chemin entre l'acier doux et l'acier à outils. Les spécialistes de l'acier chez Interalloy Materials Company notent que le 4140 a de bonnes propriétés de durcissement.
Qualités d'usinage
Avant que le 4140 soit durci, il est doux et la machine se coupe facilement. Une lame de scie à métaux va le couper. Selon Interalloy, il forge aussi. Le forgeage est un processus dans lequel l'acier est chauffé presque à fondre puis pilonné. Ce processus emballe les molécules plus près ensemble, en faisant pour un acier plus dense et plus fort. Après durcissement, il se machine assez bien dans des opérations telles que le sciage, le fraisage ou le meulage. Les instructeurs d'atelier d'usinage du Fox Valley Technical College recommandent diverses vitesses de coupe pour les usines. Si vous utilisez des trépans de coupe en acier ordinaire, la vitesse de fraisage est de 60 à 100 pieds par minute ou par minute. Si vous utilisez des fraises en carbure très dur, la vitesse de fraisage est de 275 à 450 fpm. Comme pour tous les aciers, l'utilisation d'un fluide de refroidissement sur les outils de coupe facilite considérablement le processus d'usinage.
Propriétés de soudage
Les experts de Speedy Metals Supply Company et Interalloy s'accordent à dire que le 4140 ne fonctionne pas bien. En raison de sa composition chimique, des fissures de contrainte se développent dans les soudures. Par conséquent, un concepteur de machines ou un ingénieur conçoit une zone soudée avec d'autres types d'acier par opposition à 4140. Interalloy recommande que si le soudage doit être fait, il devrait être terminé avant que l'acier soit durci.
Formes et utilisations typiques
L'acier 4140 est disponible en barre ronde, en barre carrée, en stock plat et en tube creux. Vous pouvez commander à peu près n'importe quelle taille, forme ou quantité que vous voulez d'une multitude de fournisseurs. L'acier 4140 est largement utilisé pour fabriquer des engrenages, des roulements, des arbres de machines, des rouleaux et des boulons. Dans l'ensemble, ce type d'acier est bon marché et abondant, de sorte que vous n'avez pas à vous soucier du coût si vous commettez une erreur sur la première ou les deuxièmes parties.
