Oppvarmings- og kjøleprosessen påvirker hårdheten i stål i ulik grad. Relativt karbonatisk høylegert stål som American Iron and Steel Institute (AISI) 4130 må varmebehandles før det kan bearbeides eller formes. To prosesser endrer hardheten på 4130, annealing og normalisering, som begge kan påføres avhengig av ønsket påføring av stålet.
Generell kjemi
AISI 4130 stål har en spesialisert kjemisk sammensetning som gir det et unikt sett med egenskaper. Stålet har et karboninnhold mellom 0,28 og 0,33 prosent, et krominnhold mellom 0,8 og 1,1 prosent, manganinnhold mellom 0,7 og 0,9 prosent, molybden mellom 0,15 og 0,25 prosent og et silisiuminnhold mellom 0,15 og 0,35 prosent. Denne kjemien skaper et stål med en viss korrosjonsbestandighet og evnen til å bli herdet.
Glødet
Annealing er prosessen med å endre molekylstrukturen i stål til dens likevektstilstand. Det kan være analogt med godteri hvis man forestiller seg en godterisirup som sakte danner krystaller. Når krystallene vokser, blir materialet mindre formbart og vanskeligere å bøye. Denne prosessen skjer i stål når den bearbeides, maskineres eller varmes opp. Når 4130 varmes opp og holdes på 1.525 grader, begynner den krystallinske strukturen i stålet å vende tilbake til en formbar tilstand. 4130 har en strekkfasthet på 81.200 pund per kvadrat tomme og en Rockwell-hardhet på 95.
Normalisert
Normalisering er en lignende prosess som gløding, bortsett fra at metallet varmes opp til en høyere temperatur og avkjøles sakte over timer eller til og med dager. Denne langsomme avkjøling fjerner nesten all innvendig belastning i 4130 stål og skaper et duktilt materiale med høyere strekkfasthet sammenlignet med glødet stål ved 106.000 psi. Stålet har samme Rockwell-hardhet og andre fysiske egenskaper, men er mye mer spenstig ved maskinering.
