تؤثر عملية التسخين والتبريد على صلابة الفولاذ بدرجات متفاوتة. يجب أن يكون فولاذ عالي الكربون نسبيًا عالي الكربون مثل المعهد الأمريكي للحديد والصلب (AISI) 4130 معالجًا بالحرارة قبل أن يتم تشكيله أو تشكيله. تغيّر عمليتان صلابة 4130 ، تصلب وتطبيع ، كلاهما يمكن تطبيقها اعتمادا على التطبيق المطلوب من الصلب.
كيمياء عامة
يحتوي AISI 4130 steel على تركيبة كيميائية متخصصة تمنحه مجموعة فريدة من الخصائص. يحتوي الصلب على نسبة كربون تتراوح بين 0.28 و 0.33 بالمائة ، ومحتوى من الكروم يتراوح بين 0.8 و 1.1 بالمائة ، ومحتوى المنجنيز بين 0.7 و 0.9 بالمائة ، والموليبدينوم بين 0.15 و 0.25 بالمائة ومحتوى السيليكون بين 0.15 و 0.35 بالمائة. هذه الكيمياء تخلق الصلب مع بعض المقاومة للتآكل والقدرة على تصلب.
صلب
الصلب هو عملية تغيير الهيكل الجزيئي للصلب إلى حالة التوازن. يمكن أن يكون مماثلاً لصنع الحلوى إذا كان المرء يتخيل شراب الحلوى الذي يشكل بلورات ببطء. مع نمو البلورات ، تصبح المادة أقل مرونة وأكثر صعوبة في الانحناء. تحدث هذه العملية في الفولاذ عندما يتم تشغيلها أو تشكيلها أو تسخينها. عندما يتم تسخين 4130 وتعليقه على 1525 درجة ، يبدأ الهيكل البلوري للصلب في العودة إلى حالة قابلة للطرق. 4130 صلب بالكامل لديه قوة الشد من 81200 جنيه لكل بوصة مربعة وصلابة روكويل من 95.
تطبيع
يعد التطبيع عملية مشابهة للصلب فيما عدا تسخين المعدن إلى درجة حرارة أعلى وتبريده ببطء على مدار ساعات أو حتى أيام. يعمل هذا التبريد البطيء على إزالة كل الضغوط الداخلية تقريبًا داخل الفولاذ 4130 ويخلق مادة مطولة ذات قوة شد أعلى مقارنة بالصلب الصلب عند 106،000 رطل. للصلب نفس صلابة روكويل وغيرها من الخواص الفيزيائية ، لكنه أكثر مرونة عند تشكيله.
