Mehanske lastnosti AISI 4140 so zelo odvisne od toplotne obdelave, pri čemer je pogoj za gašene in kaljene (Q & T) najpogostejši za visoko - uspešnosti. Vse spodnje lastnosti so testirane v skladu s standardi ASTM (natezni testi: ASTM E8; udarni testi: ASTM E23; Trdosti testi: ASTM E10).
1. žaženo stanje
Žareli AISI 4140 (ogret na 815–845 stopinj, počasi - ohlajen) ima mikrostrukturo ferita in bisera, kar ponuja dobro obdelovalnost za pred - obdelavo.
| Lastnina | Metoda testa | Tipična vrednost | Pomen |
|---|---|---|---|
| Natezna trdnost | ASTM E8 | 655–750 MPa | Zmerna trdnost, primerna za predhodne obdelave in oblikovanje. |
| Moč donosa | ASTM E8 | 415–485 MPA | Dovolj nizko, da lahko tvori mraz, ne da bi se pokvarili. |
| Raztezanje (200 mm merilnika) | ASTM E8 | 18–22% | Zadostna duktilnost za upogibanje in obdelavo. |
| Brinell trdota | ASTM E10 | 197–241 HB | Dovolj mehko za enostavno rezanje s standardnimi orodji. |
2. Državno in kaljeno (Q&T) stanje
Standardna toplotna obdelava za AISI 4140 vključuje gašenje (845–870 stopinj, olje - ohlajeno), ki mu sledi kaljenje pri različnih temperaturah, da dosežete želeno trdnost - ravnotežja žilavosti:
| Temperatura kaljenja | Natezna trdnost | Moč donosa | Raztezanje | Trdota | Udarna žilavost (20 stopinj) | Osredotočenost na aplikacijo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 stopinj | 1790 MPA | 1650 MPA | 10% | 55 HRC | 20 J | Največja trdota za obrabe |
| 300 stopinj | 1550 MPa | 1400 MPa | 12% | 49 HRC | 30 J | Visoke - komponente trdnosti |
| 400 stopinj | 1240 MPA | 1100 MPA | 16% | 42 HRC | 45 J | Uravnotežena moč/žilavost |
| 500 stopinj | 1030 MPa | 930 MPA | 18% | 36 ur | 60 J | Splošne inženirske aplikacije |
| 600 stopinj | 860 MPA | 760 MPA | 22% | 28 HRC | 80 J | Visoka - žilavost, nizka - deli napetosti |
OPOMBA: Višje temperature kaljenja zmanjšujejo trdnost, vendar povečajo žilavost in duktilnost, kar omogoča prilagajanje za posebne zahteve za uporabo.