El acero se fabrica añadiendo carbono al hierro fundido. Varias cantidades de carbono producen diferentes tipos de acero. Cada tipo de acero está designado por un número. Por lo tanto, 4140 es una designación de un solo tipo de acero, que contiene un contenido de carbono de .38 por ciento a .43 por ciento. Sin embargo, es importante comprender los usos de este tipo de acero y sus características de trabajo.
Cualidades de endurecimiento
Cuando el acero sale por primera vez del horno de fusión y se deja enfriar, es un metal blando. Si el acero se calienta hasta que casi se derrite y se enfría rápidamente, generalmente sumergiéndolo en agua muy fría, se vuelve muy duro. Este proceso se llama templado y templado. El acero con bajo contenido de carbono no se endurecerá bien, por lo que no se puede usar para fabricar herramientas como brocas. El acero con mayores contenidos de carbono que el 4140 se vuelve muy duro. Estos se utilizan para fabricar herramientas de máquina, como bits de enrutador. El acero 4140 está a medio camino entre el acero blando y de grado de herramienta. Los expertos en acero de Interalloy Materials Company observan que 4140 tiene buenas propiedades de endurecimiento.
Cualidades de mecanizado
Antes de que 4140 esté endurecido, es suave y la máquina se corta fácilmente. Una hoja de sierra lo cortará. De acuerdo con Interalloy, también fracasa. La forja es un proceso en el cual el acero se calienta casi hasta fundirse y luego se golpea. Este proceso reúne las moléculas más cerca, lo que hace que el acero sea más denso y más fuerte. Después del endurecimiento, se mecaniza bastante bien en operaciones tales como aserrado, fresado o rectificado. Los instructores de taller de máquinas en Fox Valley Technical College recomiendan varias velocidades de corte para las fábricas. Si se utilizan brocas de corte de grado de acero para herramientas regulares, la velocidad de fresado es de 60 a 100 pies por minuto o ppm. Si usa brocas de carburo muy duras, la velocidad de fresado es de 275 a 450 fpm. Como con todos los aceros, usar un fluido de enfriamiento en las herramientas de corte ayuda mucho en el proceso de mecanizado.
Propiedades de soldadura
Los expertos de Speedy Metals Supply Company e Interalloy coinciden en que 4140 no suelda bien. Debido a su composición química, se desarrollan grietas de tensión en las soldaduras. Por lo tanto, un diseñador o ingeniero de máquinas diseña un área soldada con otros tipos de acero en lugar de 4140. Interalloy recomienda que, si se va a realizar la soldadura, debe completarse antes de que se endurezca el acero.
Formas y Usos Típicos
El acero 4140 está disponible en barra redonda, barra cuadrada, material plano y tubo hueco. Puede solicitar casi cualquier tamaño, forma o cantidad que desee de una multitud de proveedores. El acero 4140 es ampliamente utilizado para fabricar engranajes, cojinetes, ejes de máquinas, rodillos y pernos. En general, este tipo de acero es barato y abundante, por lo que no tiene que preocuparse por el costo si comete un error en la primera o la segunda parte.
