Il processo di riscaldamento e raffreddamento influenza la durezza dell'acciaio in vari gradi. Gli acciai relativamente ad alto tenore di carbonio e ad alta lega come l'American Iron and Steel Institute (AISI) 4130 devono essere sottoposti a trattamento termico prima di poter essere lavorati o formati. Due processi cambiano la durezza di 4130, ricottura e normalizzazione, entrambi i quali possono essere applicati a seconda dell'applicazione desiderata dell'acciaio.
Chimica generale
L'acciaio AISI 4130 ha una composizione chimica specializzata che gli conferisce un insieme unico di proprietà. L'acciaio ha un contenuto di carbonio tra 0,28 e 0,33 percento, un contenuto di cromo tra 0,8 e 1,1 percento, contenuto di manganese tra 0,7 e 0,9 percento, molibdeno tra 0,15 e 0,25 percento e un contenuto di silicio tra 0,15 e 0,35 percento. Questa chimica crea un acciaio con una certa resistenza alla corrosione e la capacità di essere indurito.
Ricotto
La ricottura è il processo di modifica della struttura molecolare dell'acciaio al suo stato di equilibrio. Può essere analogo alla produzione di caramelle se si immagina uno sciroppo di caramelle che forma lentamente cristalli. Man mano che i cristalli crescono, il materiale diventa meno malleabile e più difficile da piegare. Questo processo si verifica in acciaio quando viene lavorato, lavorato o riscaldato. Quando il 4130 viene riscaldato e mantenuto a 1.525 gradi, la struttura cristallina dell'acciaio inizia a ritornare a uno stato malleabile. Il 4130 completamente ricotto ha una resistenza alla trazione di 81.200 libbre per pollice quadrato e una durezza Rockwell di 95.
Normalizzato
La normalizzazione è un processo simile alla ricottura, tranne per il fatto che il metallo viene riscaldato a una temperatura più elevata e raffreddato lentamente per ore o addirittura giorni. Questo raffreddamento lento elimina quasi tutte le sollecitazioni interne all'interno dell'acciaio 4130 e crea un materiale duttile con una resistenza alla trazione maggiore rispetto all'acciaio ricotto a 106.000 psi. L'acciaio ha la stessa durezza Rockwell e altre proprietà fisiche ma è molto più resistente quando viene lavorato.
