Toplinska obrada ključna je za otključavanje punog potencijala AISI 4140. Uobičajeni procesi uključuju:
žarenje:Potpuno žarenje uključuje zagrijavanje na 840-870 stupnjeva, držanje i sporo hlađenje u peći. Proizvodi meku, grubu perlitno-feritnu strukturu za optimalnu obradivost i smanjenje naprezanja.
Normaliziranje:Zagrijavanje na 850-900 stupnjeva nakon čega slijedi hlađenje zrakom. Pročišćava veličinu zrna, poboljšava ujednačenost mikrostrukture i pruža dobru polaznu točku za daljnje stvrdnjavanje. Čvrstoća je veća od žarene, ali manja od Q&T.
Kaljenje i kaljenje (Kaljenje):Ovo je najvažniji proces za-komponente visoke čvrstoće.
Austeniziranje:Zagrijte na 830-850 stupnjeva kako biste formirali jednoliku strukturu austenita.
Gašenje:Brzo hlađenje u ulju (poželjno za 4140 kako bi se izbjeglo pucanje uslijed gašenja vodom) za transformaciju austenita u tvrdi, krti martenzit.
Kaljenje:Ponovno-zagrijavanje na određenu temperaturu (200-650 stupnjeva). To smanjuje naprezanja i pretvara martenzit u čvrsti kaljeni martenzit. Više temperature kaljenja povećavaju žilavost, ali smanjuju čvrstoću i tvrdoću.
Otvrdnjavanje kućišta (npr. pougljičenje ili nitriranje):Iako je rjeđi od čelika s niskim-ugljikom, 4140 se može nitrirati kako bi se stvorio izuzetno čvrst površinski sloj-otporan na habanje uz zadržavanje čvrste jezgre.