Le processus de chauffage et de refroidissement affecte la dureté de l'acier à des degrés divers. Les aciers à forte teneur en carbone et fortement alliés, tels que l'AISI 4130, doivent être soumis à un traitement thermique avant de pouvoir être usinés ou formés. Deux procédés changent la dureté de 4130, le recuit et la normalisation, les deux pouvant être appliqués en fonction de l'application souhaitée de l'acier.
Chimie générale
L'acier AISI 4130 a une composition chimique spécialisée qui lui confère un ensemble unique de propriétés. L'acier a une teneur en carbone comprise entre 0,28 et 0,33%, une teneur en chrome entre 0,8 et 1,1%, une teneur en manganèse comprise entre 0,7 et 0,9%, du molybdène entre 0,15 et 0,25% et une teneur en silicium comprise entre 0,15 et 0,35%. Cette chimie crée un acier résistant à la corrosion et pouvant être durci.
Recuit
Le recuit est le processus de changement de la structure moléculaire de l'acier à son état d'équilibre. Cela peut être analogue à la fabrication de bonbons si on imagine un sirop de bonbon formant lentement des cristaux. Au fur et à mesure de la croissance des cristaux, le matériau devient moins malléable et plus difficile à plier. Ce processus se produit dans l'acier lorsqu'il est travaillé, usiné ou chauffé. Lorsque 4130 est chauffé et maintenu à 1 525 degrés, la structure cristalline de l'acier commence à revenir à un état malléable. Le 4130 entièrement recuit a une résistance à la traction de 81 200 livres par pouce carré et une dureté Rockwell de 95.
Normalisé
La normalisation est un processus similaire au recuit, à la différence que le métal est chauffé à une température plus élevée et refroidi lentement pendant des heures, voire des jours. Ce refroidissement lent supprime presque toute la contrainte interne de l'acier 4130 et crée un matériau ductile présentant une résistance à la traction supérieure à celle de l'acier recuit à 106 000 psi. L’acier a la même dureté Rockwell et d’autres propriétés physiques, mais il est beaucoup plus résistant à l’usinage.
