Процесс нагрева и охлаждения влияет на твердость стали в той или иной степени. Относительно высокоуглеродистые высоколегированные стали, такие как American Iron and Steel Institute (AISI) 4130, должны быть подвергнуты термообработке перед их механической обработкой или формованием. Два процесса изменяют твердость 4130, отжиг и нормализацию, которые могут применяться в зависимости от желаемого применения стали.
Общая химия
Сталь AISI 4130 имеет специальный химический состав, который придает ему уникальный набор свойств. Сталь имеет содержание углерода от 0, 28 до 0, 33 процента, содержание хрома от 0, 8 до 1, 1 процента, содержание марганца от 0, 7 до 0, 9 процента, молибден от 0, 15 до 0, 25 процента и содержание кремния от 0, 15 до 0, 35 процента. Эта химия создает сталь с некоторой коррозионной стойкостью и способностью к закалке.
Обожженный
Отжиг - это процесс изменения молекулярной структуры стали в ее равновесное состояние. Это может быть аналогично приготовлению конфет, если вообразить сироп конфеты, медленно образуя кристаллы. По мере роста кристаллов материал становится менее податливым и сложнее изгибаться. Этот процесс происходит в стали при его обработке, механической обработке или нагревании. Когда 4130 нагревается и удерживается на уровне 1525 градусов, кристаллическая структура стали начинает возвращаться обратно в податливое состояние. Полностью отожженный 4130 имеет прочность на разрыв 81 200 фунтов на квадратный дюйм и твердость по Роквеллу 95.
нормированный
Нормализация - это аналогичный процесс отжига, за исключением того, что металл нагревается до более высокой температуры и медленно охлаждается в течение нескольких часов или даже дней. Это медленное охлаждение устраняет почти все внутренние напряжения в стали 4130 и создает вязкий материал с более высокой прочностью на разрыв по сравнению с отожженной сталью при 106000 фунтов на квадратный дюйм. Сталь имеет ту же твердость по Роквеллу и другие физические свойства, но при механической обработке она намного более устойчива.