4140 stål er en legering med høy styrke som består av jern, krom, silisium og molybden. Dette materialet har utmerket styrke for lavere vekter. Varmebehandling er en prosess for å bruke høye temperaturer for å endre molekylstrukturen i materialet for å herde eller myke opp materialet.
Varmebehandlingsovnen
Trinn 1
Prosessen med varmebehandling er komplisert hvis du håper å oppnå høye kvalitetsstandarder. For hjemmebutikkhobbyisten er prosessen enklere, til en viss grad. Varmebehandling kan deles inn i et antall operasjoner, som hver vil bli separert i et antall trinn. Det første trinnet er å lage en varmebehandlingsovn.
Steg 2
Varmen har en tendens til å jevne seg ut. Hvis du prøver å varmebehandle stål uten noe å holde varmen i, vil det være veldig vanskelig å opprettholde en temperatur, og mye av varmen vil bli bortkastet. Derfor vil vi bygge et ovnkammer av murstein. Prøv å finne murstein som er rangert for den høyeste varmemotstanden. Legg ut et lag med murstein flatt og jevnt. Prøv å legge ut en størrelse som vil holde den største biten du vil varmebehandle, med to tykkelser av murstein på hver side.
Trinn 3
Du vil nå stable et lag med murstein langs omkretsen og på toppen av mursteinene du har lagt ut. Hold mursteinene tett sammen. Foreløpig må du bare legge murstein langs tre sider av omkretsen. Sørg også for å skifte mursteinens posisjoner som en murvegg. Når du har nådd den tiltenkte høyden på kammeret ditt, plasserer du stålplaten på toppen av mursteinene, og pass på at den ikke rager forbi sidene av mursteinene.
Trinn 4
Nå legger du til et andre lag med murstein langs utsiden av kammeret som ble bygget. Plasser disse helt opp mot det første laget, og stabler dem et eller to lag høyere enn stålplaten.
Trinn 5
Lag murstein på toppen av stålplaten, og pass på at du ikke lar noen del av platen være utsatt.
Trinn 6
Å bruke ovnkammeret innebærer å plassere stålet i kammeret, legge til varmekilden og i noen tilfeller plassere murstein over åpningen for å holde varmen inne.
Quenching
Trinn 1
Quenching er hurtig avkjøling av metallet. Det vil gi metallet ekstra hardhet, uten å skape svakheter eller vridning. For å begynne, legg delen inn i ovnen, legg den på ekstra murstein og sørg for å ha mest mulig luft rundt stykket. Du vil også plassere beholderen din med olje og vann på murstein i nærheten.
Steg 2
Ta lommelykten eller varmekilden og varm opp stykke 4140 stål. Du vil prøve å være så jevn som mulig i oppvarming.
Trinn 3
Når brikken er varm nok, som kan sees på som en lys, gul glød av stålet, vil du raskt og forsiktig ta tak i delen og legge den raskt i oljen eller vannet. Stå tilbake når varme væsker blir kastet ut. Valg av vann vil gi hardhet. Olje vil tilsette karbon i stålet, noe som gjør det vanskeligere, men også litt sprøtt.
Tempe
Trinn 1
Quenching gjør stål veldig hardt. Det vil også gjøre det sprøtt. For å gjøre det mindre sprøtt uten å løsne herdingen, plasser delen din i ovnkammeret akkurat som ovenfor.
Steg 2
Varm delen som ovenfor, men bare til en kjedelig, kirsebærrød glød.
Trinn 3
I løpet av de neste minuttene, skru langsomt ned varmen og la stykket avkjøle sakte. Jo saktere du går, jo mindre sprø blir brikken. Den vil fortsatt beholde mesteparten av sin styrke, men likevel tåle krefter som kan føre til at den plutselig spånes eller går i stykker.
Annealing
Trinn 1
Prosessen med annealing vil myke opp materialet. I denne tilstanden er det lettere å skjære og bearbeide, og forme det etter behov. Det begynner som ovenfor, og plasser delen i kammeret.
Steg 2
Tilsett varmekilden og lukk kammeret så mye som mulig. Forsikre deg om at du trygt kan nå temperaturen. Varm delen til den når den lyse gule glødetilstanden. Oppbevar den på den temperaturen i minst en halv time. Du vil være sikker på at stykket blir varmet opp hele veien.
Trinn 3
Trekk ut varmekilden, slå den av og forsegle kammeret ditt helt. Forsikre deg om at det ikke er luftåpninger.
Trinn 4
La delen avkjøles uten å åpne kammeret. Det kan ta alt fra seks timer til en dag. Temperaturen trenger å gå veldig sakte. Når brikken er i romtemperatur, blir den glødet.
