El proceso de calentamiento y enfriamiento afecta la dureza del acero en diversos grados. Los aceros con alto contenido de carbono y de alta aleación, como el Instituto Americano del Hierro y el Acero (AISI) 4130, deben tratarse con calor antes de poder mecanizarse o formarse. Dos procesos cambian la dureza de 4130, el recocido y la normalización, los cuales se pueden aplicar dependiendo de la aplicación deseada del acero.
Química General
El acero AISI 4130 tiene una composición química especializada que le otorga un conjunto único de propiedades. El acero tiene un contenido de carbono entre 0.28 y 0.33 por ciento, un contenido de cromo entre 0.8 y 1.1 por ciento, contenido de manganeso entre 0.7 y 0.9 por ciento, molibdeno entre 0.15 y 0.25 por ciento y un contenido de silicio entre 0.15 y 0.35 por ciento. Esta química crea un acero con cierta resistencia a la corrosión y la capacidad de endurecerse.
Recocido
El recocido es el proceso de cambiar la estructura molecular del acero a su estado de equilibrio. Puede ser análogo a la fabricación de dulces si uno imagina que un jarabe de caramelo forma cristales lentamente. A medida que crecen los cristales, el material se vuelve menos maleable y más difícil de doblar. Este proceso ocurre en el acero cuando se trabaja, mecaniza o calienta. Cuando 4130 se calienta y se mantiene a 1.525 grados, la estructura cristalina del acero comienza a volver a un estado maleable. El 4130 totalmente recocido tiene una resistencia a la tracción de 81.200 libras por pulgada cuadrada y una dureza Rockwell de 95.
Normalizado
La normalización es un proceso similar al recocido, excepto que el metal se calienta a una temperatura más alta y se enfría lentamente durante horas o incluso días. Este enfriamiento lento elimina casi todo el esfuerzo interno dentro del acero 4130 y crea un material dúctil con una mayor resistencia a la tracción en comparación con el acero recocido a 106,000 psi. El acero tiene la misma dureza Rockwell y otras propiedades físicas, pero es mucho más resistente cuando se mecaniza.
