АИСИ/САЕ 4140 разред је свестрана легура са добром отпорношћу на атмосферску корозију и разумном чврстоћом. Показује добре укупне комбинације чврстоће, жилавости, отпорности на хабање и чврстоће на замор.
АПЛИКАЦИЈЕ
Ова легура налази многе примене као отковци за ваздухопловну и нафтну и гасну индустрију, заједно са безброј употреба у аутомобилској, пољопривредној и одбрамбеној индустрији. Типичне употребе су ковани зупчаници и осовине, вретена, учвршћења, држачи и крагне.
КОВАЊЕ
Ковање овог челика треба да се врши између 2200 и 1650 ºФ (1200 и 900 ºЦ). Што је нижа температура завршне обраде од ковања, то ће бити финија величина зрна. Ова легура у идеалном случају не би требало да буде кована испод 1650 ºФ (900 ºЦ) и требало би да се полако хлади након ковања.
ТЕРМИЧКА ОБРАДА
Топлотна обрада се изводи након вруће обраде да би се челик учинио погодним за машинску обраду и да би задовољио опсеге механичких својстава специфицираних за посебне примене челика.
ЖАРЕЊЕ
Отковци од 4140 се могу жарити преношењем делова директно из операције ковања у пећ која се одржава на одговарајућој температури, између 1450 и 1550 º Ф (790 и 840 º Ц), држећи одговарајуће време, а затим хлађењем пећи, формирајући структура погодна за машинску обраду. Овакав третман се најбоље користи за делове једноставних облика. Ако ће неке области ковања завршити много хладније од других, онда се неће добити униформна структура, у ком случају се може користити сфероидизирајуће жарење на око 1380 º Ф (750 º Ц). Са сигурношћу се може рећи да ће само искуство одлучити о најбољој врсти третмана жарења који ће се користити пре машинске обраде.
НОРМАЛИЗАЦИЈА
Овај процес се дефинише као загревање челика на температуру изнад опсега трансформације ферит у аустенит, а затим хлађење на ваздуху до температуре знатно испод овог опсега трансформације. Ова обрада се може извести на кованим производима као кондициони третман пре завршне топлотне обраде. Нормализација такође служи за пречишћавање структуре отковака који су се можда неуједначено охладили од процеса ковања. Номинална нормализујућа температура за класу 4140 је 1600 º Ф (870 º Ц), али искуство у производњи може захтевати температуру или 50 º Ф (10 º Ц) изнад или испод ове бројке. У ствари, када се отковци нормализују пре, рецимо, карбуризације или каљења и каљења, користи се горњи опсег нормализујућих температура. Када је нормализација завршна топлотна обрада, користи се нижи температурни опсег.
КАЉЕЊЕ
Ова термичка обрада резултира формирањем мартензита након гашења, а самим тим и великим повећањем тврдоће и затезне чврстоће заједно са одређеним губитком дуктилности. Челик треба да буде аустенитизован на 1500 до 1550 ºФ (815 до 845 ºЦ), а стварна температура је функција хемијског састава унутар дозвољеног опсега, величине пресека и методе хлађења. Аустенитизација треба да обезбеди да се сви микро-компоненти у челику трансформишу у аустенит. Мањи делови од 4140 могу се гасити у уљу, а тежи делови у води.
Каљење се врши ради ослобађања напрезања из процеса очвршћавања, али првенствено ради добијања потребних механичких својстава. Стварна температура каљења ће бити изабрана тако да задовољи захтевана својства и у многим случајевима ће бити ствар покушаја и грешке.
МАЦХИНАБИЛИТИ
Легура се лако обрађује. Једноставни облици могу се машински обрађивати након нормализованог третмана, док ће сложенији облици захтевати жарење. . На нивоу угљеника ове класе, структура од грубог ламеларног перлита до грубог сфероидита је нормално оптимална за обрадивост
ЗАВАРИВОСТ
Овај тип има добру заварљивост и може се заварити било којом комерцијалном методом. Делове треба претходно загрејати пре заваривања на око 1100 º Ф (590 º Ц) и ослободити напрезање након тога. Делове у очврслом и каљеном стању не треба заваривати јер ће то негативно утицати на механичка својства. Делове треба заварити само у жареном стању.
