Par Tony Oldhand | Mis à jour le 24 mars 2022
Lorsque l’acier 4140 sort du four, c’est un métal mou. Le chauffer jusqu'à ce qu'il soit proche de la fusion, puis le refroidir rapidement - généralement par trempe dans l'eau froide - suivi d'un revenu, le transforme en un alliage très dur. Parce que sa teneur en carbone (0,38 à 0,43 %) est intermédiaire, le 4140 établit un équilibre entre la douceur des aciers à faible teneur en carbone et la dureté des aciers à outils. Les experts d'Interalloy Materials Company notent que le 4140 offre d'excellentes performances de durcissement pour de nombreuses applications d'ingénierie.
Avant durcissement, le 4140 est facile à découper :une simple lame de scie à métaux permet de le façonner. Il se forge également bien :chauffez-le près de la fusion et martelez-le pour densifier le matériau. Après durcissement, le 4140 reste usinable dans les opérations de sciage, de fraisage et de meulage. Les instructeurs du Fox Valley Technical College recommandent des vitesses de fraisage de 60 à 100 pi/min (fpm) avec des mèches en acier à outils standard et de 275 à 450 fpm lors de l'utilisation d'outils en carbure très durs. L'utilisation d'un liquide de refroidissement sur les outils de coupe améliore considérablement la finition de surface et la durée de vie de l'outil.
Speedy Metals Supply Company et Interalloy préviennent que le 4140 ne se soude pas bien. Sa composition a tendance à développer des fissures de contrainte dans la zone de soudure. Par conséquent, les concepteurs évitent généralement de souder le 4140 ou l’associent à un alliage différent dans les assemblages soudés. Si le soudage est inévitable, Interalloy recommande d'effectuer la soudure avant le durcissement pour réduire le risque de fissuration.
L'acier 4140 est disponible en barres rondes, barres carrées, plats et tubes creux, dans une large gamme de tailles et de quantités. Sa polyvalence en fait un choix populaire pour les engrenages, les roulements, les arbres de machines, les rouleaux et les boulons. Parce qu'il est peu coûteux et largement disponible, le 4140 constitue une solution rentable pour le prototypage et la production.