AISI/SAE 4140 klase ir daudzpusīgs sakausējums ar labu atmosfēras korozijas izturību un saprātīgu izturību. Tas parāda labas vispārējās izturības, stingrības, nodilumizturības un noguruma izturības kombinācijas.
LIETOJUMI
Šis sakausējums ir daudz pielietojams kā kalumi aviācijas un naftas un gāzes rūpniecībā, kā arī neskaitāmi pielietojumi automobiļu, lauksaimniecības un aizsardzības nozarēs. Tipiski lietojumi ir kalti zobrati un vārpstas, vārpstas, armatūra, džigas un apkakles.
KALŠANA
Šī tērauda kalšana jāveic no 2200 līdz 1650 ºF (1200 un 900 ºC). Jo zemāka ir kalšanas apdares temperatūra, jo smalkāks būs graudu izmērs. Šo sakausējumu ideālā gadījumā nevajadzētu kalt zem 1650 ºF (900 ºC), un pēc kalšanas tas ir lēni jāatdzesē.
TERMISKĀ APSTRĀDE
Termiskā apstrāde tiek veikta pēc karstās apstrādes, lai padarītu tēraudu piemērotu apstrādei un atbilstu mehānisko īpašību diapazoniem, kas norādīti konkrētajam tērauda pielietojumam.
ATGRIEŠANA
4140. klases kalumus var atkausēt, pārvietojot detaļas tieši no kalšanas operācijas uz krāsni, kas tiek turēta piemērotā temperatūrā no 1450 līdz 1550 ºF (790 un 840 °C), paturot piemērotu laiku, pēc tam atdzesējot krāsni, veidojot apstrādei piemērota struktūra. Šāda veida apstrādi vislabāk izmantot detaļām ar vienkāršu formu. Ja daži kaluma apgabali tiks pabeigti daudz aukstāk nekā citi, tad viendabīga struktūra netiks iegūta, un tādā gadījumā var izmantot sferoidizējošo atlaidināšanu aptuveni 750 ºC (1380 ºF) temperatūrā. Var droši teikt, ka pieredze vien noteiks labāko atlaidināšanas apstrādes veidu, ko izmantot pirms apstrādes.
NORMALIZĒŠANA
Šis process tiek definēts kā tērauda karsēšana līdz temperatūrai, kas pārsniedz ferīta pārveidošanās par austenītu diapazonu, un pēc tam atdzesēšana gaisā līdz temperatūrai, kas ir krietni zemāka par šo transformācijas diapazonu. Šo apstrādi var veikt kaltiem izstrādājumiem kā kondicionēšanas apstrādi pirms galīgās termiskās apstrādes. Normalizēšana kalpo arī to kalumu struktūras uzlabošanai, kas varētu būt nevienmērīgi atdzisuši no kalšanas darbības. Nominālā normalizēšanas temperatūra 4140 klasei ir 1600 ºF (870 ºC), taču ražošanas pieredzes dēļ var būt nepieciešama temperatūra par 50 ºF (10 ºC) virs vai zem šī rādītāja. Faktiski, ja kalumi tiek normalizēti pirms, piemēram, karburēšanas vai sacietēšanas un atlaidināšanas, tiek izmantots normalizācijas temperatūras augšējais diapazons. Kad normalizēšana ir pēdējā termiskā apstrāde, tiek izmantots zemāks temperatūras diapazons.
NORĪDĪŠANA
Šīs termiskās apstrādes rezultātā pēc rūdīšanas veidojas martensīts, tādējādi ievērojami palielinot cietību un stiepes izturību, kā arī nedaudz zaudējot elastību. Tēraudam jābūt austenitizētam 1500 līdz 1550 ºF (815 līdz 845 ºC) temperatūrā, faktiskā temperatūra ir atkarīga no ķīmiskā sastāva atļautajā diapazonā, sekcijas izmēra un dzesēšanas metodes. Austenitizēšanai jānodrošina, ka visas tērauda mikrosastāvdaļas tiek pārveidotas par austenītu. Mazākas 4140 sekcijas var dzēst eļļā, smagākas sekcijas ūdenī.
Rūdīšana tiek veikta, lai mazinātu sacietēšanas procesa radītos spriegumus, bet galvenokārt, lai iegūtu nepieciešamās mehāniskās īpašības. Faktiskā rūdīšanas temperatūra tiks izvēlēta tā, lai tā atbilstu nepieciešamajām īpašībām, un daudzos gadījumos tā būs izmēģinājumu un kļūdu jautājums.
APSTRĀDĀJAMĪBA
Sakausējums ir viegli apstrādājams. Vienkāršas formas var apstrādāt pēc normalizēšanas, savukārt sarežģītākām formām būs nepieciešama atkausēšana. . Šīs klases oglekļa līmenī struktūra no rupja slāņa perlīta līdz rupjam sferoidītam parasti ir optimāla apstrādājamībai
METINAMĪBA
Šai šķirai ir laba metināmība, un to var metināt, izmantojot jebkuru komerciālu metodi. Detaļas pirms metināšanas ir jāuzsilda aptuveni 1100 ºF (590 ºC) temperatūrā un pēc tam jānoņem spriedze. Rūdītās un rūdītās detaļas nedrīkst metināt, jo tiks negatīvi ietekmētas mehāniskās īpašības. Daļas jāmetina tikai atkausētā stāvoklī.
