Wenn Sie Teile entwerfen, die schwere Lasten umgehen müssenUnd Resist -Verschleiß - wie LKW -Zahnräder, Industriekranwellen, oder Baugerätekomponenten - Sie benötigen ein Material, das einen härteren Kern mit einem harten kombiniert, langlebige Oberfläche.Aisi 8630 Legierungsstahl ist die Hochleistungslösung: als mittel-kohlenstoffhaltiges Nickel-Chrom-Molybdänum (In-cr-i) Legierung, Es zeichnet sich durch die Verhütung aus (Oberflächenhärtung) Während eines stärkeren Kern 8620. Dieser Leitfaden bricht seine Eigenschaften ab, Anwendungen in der Praxis, Herstellungsprozess, und materielle Vergleiche, mit denen Sie „schwere Lade“ lösen können + Design -Herausforderungen des Verschleißes.
1. Materialeigenschaften von AISI 8630 Legierungsstahl
Die Leistung von AISI 8630 stammt aus seiner ausgewogenen Komposition: mittlerer Kohlenstoff (0.28–0,33%) ermöglicht effektive Kohlensäure, Nickel steigert den KernZähigkeit, Chrom verbessert Oberflächenhärten, und Molybdän verbessert sichErmüdungsgrenze für zyklische Belastungen. Erforschen wir die wichtigsten Eigenschaften im Detail.
1.1 Chemische Zusammensetzung
Aisi 8630 Folgt ASTM A29/A29M Standards, mit Elementen,. Unten ist seine typische Komposition:
Element | Symbol | Inhaltsbereich (%) | Schlüsselrolle |
---|---|---|---|
Kohlenstoff (C) | C | 0.28 – 0.33 | Ermöglicht das Kohlensäure (Oberfläche c: 0.8–1,0%) während der Kern stark hält (nicht übermäßig weich) |
Nickel (In) | In | 0.40 – 0.70 | Kernhärte Booster; PflegeAufprallzählung bei -30 ° C für schweren Ladungsschock |
Chrom (Cr) | Cr | 0.40 – 0.60 | Verbessert Oberflächenhärten; verbessertKorrosionsbeständigkeit der gekotzerten Schicht |
Molybdän (MO) | MO | 0.15 – 0.25 | ErhöhungenErmüdungsgrenze für zyklische Belastungen; verhindert die Oberflächensprödigkeit nach dem Vergaser |
Mangan (Mn) | Mn | 0.70 – 0.90 | Verfeinert die Getreidestruktur; steigertZugfestigkeit ohne die Kern duktilität zu reduzieren |
Silizium (Und) | Und | 0.15 – 0.35 | AIDS -Desoxidation; Unterstützt die Stabilität während des Kohlensaugens mit hohem Temperatur |
Phosphor (P) | P | ≤ 0.035 | Minimiert, um eine spröde Fraktur in der Kohlenstoffschicht oder in der Kern zu vermeiden |
Schwefel (S) | S | ≤ 0.040 | Kontrolliert zum GleichgewichtVerarbeitbarkeit und Oberflächenqualität (niedrigere S = glattere Verschleißflächen) |
Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Spurenelement; verfeinert Körner für gleichmäßige Oberflächen- und Kerneigenschaften |
Kupfer (Cu) | Cu | ≤ 0.30 | Spurenelement; Fügt einen leichten atmosphärischen Korrosionsbeständigkeit für schwere Ausrüstung im Freien hinzu |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Eigenschaften machen AISI 8630 Ideal für hochleitende, gekohdliche Teile in harten Umgebungen:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (Gleich wie Standardstähle)- Diplimiert Gewichtsberechnungen für große Teile wie LKW -Achsen
- Schmelzpunkt: 1,415 – 1,445 ° C (2,588 – 2,630 ° F)- Verfassbar mit Schmieden und langen Kohlensaugenzyklen
- Wärmeleitfähigkeit: 41.5 W/(m · k) bei 20 ° C; 37.5 W/(m · k) bei 300 ° C - setzt sogar die Kohlenstoffdiffusion während des Vergasers an (Keine ungleichmäßige Härte)
- Wärmeleitkoeffizient: 11.5 × 10⁻⁶/° C. (20 – 100 ° C)- Verzerrung für große Teile (Z.B., Kranwellen) während der Wärmebehandlung
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch-Entzeit nicht-zerstörerische Tests (Ndt) wie eine magnetische Partikelinspektion, um Oberflächenrisse vor starkem Gebrauch zu erfassen.
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die mechanische Leistung von AISI 8630 leuchtet im Kohlenstoffzustand, mit einer harten Oberfläche und einem starken Kern. Unten finden Sie typische Werte:
Eigentum | Messmethode | Nicht kohlenhydratisiert (Geglüht) | Gekostet (0.8–1,0% Oberfläche c) |
---|---|---|---|
Oberflächenhärte | HRC | 20 – 24 HRC | 58 – 60 HRC |
Kernhärte | HRC | 20 – 24 HRC | 35 – 40 HRC |
Zugfestigkeit | MPA (ksi) | 700 MPA (102 ksi) | 1,250 MPA (181 ksi) |
Ertragsfestigkeit | MPA (ksi) | 400 MPA (58 ksi) | 950 MPA (138 ksi) |
Verlängerung | % (In 50 mm) | 25 – 29% | 10 – 13% |
Aufprallzählung | J (bei -30 ° C) | ≥ 80 J | ≥ 50 J (Kernzähigkeit) |
Ermüdungsgrenze | MPA (rotierender Strahl) | 350 MPA | 700 MPA |
1.4 Andere Eigenschaften
AISI 8630-Merkmale lösen Hochleistungsdesign-Herausforderungen:
- Schweißbarkeit: Gut - Low Carbon erlaubt das Schweißen (Vorheizen auf 150–200 ° C für dicke Teile); Vergarbigte Teile benötigen Oberflächenschleifen, um das Kohlenstoff vor dem Schweißen zu entfernen.
- Formbarkeit: Fair - auf getempertem Zustand genug (20–24 HRC) zum Schmieren in große Formen (Z.B., Ausrüstung Blankchen) aber weniger biegbar als AISI 8620.
- Verarbeitbarkeit: Gut - geformtes Aisi 8630 schneidet leicht mit Carbid -Werkzeugen aus; Kohlenstoffteile erfordern Schleif- oder CBN -Werkzeuge für die endgültige Formung.
- Korrosionsbeständigkeit: Mittelschwer - Chrom in der Kohlenstoffschicht widersteht mildem Rost; Für den Gebrauch des Bau- oder Bergbaus, Fügen Sie Epoxidbeschichtung oder Zinkbeschichtung hinzu.
- Ladungsträgere Verschleißfestigkeit: Ausgezeichnet - Oberfläche (58–60 HRC) widersetzt sich, Während der stärkere Kern (35–40 HRC vs. 30–35 HRC für 8620) verarbeitet schwere Lasten, ohne sich zu bücken.
2. Anwendungen von AISI 8630 Legierungsstahl
AISI 8630s „starker Kern + Harte Oberfläche ”macht es ideal für Hochleistungsteile, die bei Last oder Verschleiß nicht ausfallen können. Hier sind die Schlüssel verwendet:
- Automobil (Hochleistungs): LKW -Getriebe, Achswellen, und Differentialgehäuse - Angehörige ein hohes Drehmoment (500+ N · m) und Straßenkleidung.
- Bauausrüstung: Baggerschaufelzähne, Bulldozer -Achswellen, und Kranhaken - Absorbs Auswirkungen vom Graben/Heben und widersteht Dirt Abrieb.
- Industriemaschinerie: Stahlmühlengetriebe, Bergbauförderwellen, und hydraulische Pressewidder - unterstützt die Belastungen bis zu 50+ Tonnen und widersteht Metall-on-Metall-Verschleiß.
- Mechanische Komponenten: Hochleistungslager (für große Motoren), Pump -Rotoren (für dicke Flüssigkeiten), und Turbinenwellen toleriert zyklische Lasten und harte Betriebsbedingungen.
- Luft- und Raumfahrt (Bodenunterstützung): Schlepptraktorgeräte für Flugzeuge, Frachtladerkomponenten - Gewalt und Verschleißfestigkeit für schwere Bodengeräte.
- Verteidigung: Militärlastwagenachse, Panzerfahrzeugspurverbindungen-orientiert genug für den Offroad-Gebrauch und die ballistische Auswirkung.
3. Fertigungstechniken für AISI 8630 Legierungsstahl
AISI produzieren 8630 Konzentriert sich auf das Kohlensäure und Schmieden, um schwere Lasten zu bewältigen. Hier ist der Schritt-für-Schritt-Prozess:
- Stahlherstellung:
- Aisi 8630 wird mit einem gemacht Elektrischer Lichtbogenofen (EAF) (recycelt Stahl) oder Basis -Sauerstoffofen (Bof). Nickel, Chrom, und Molybdän werden hinzugefügt, um die 0,40–0,70% zu erreichen, 0.40–0,60%, und 0,15–0,25% Bereiche, jeweils.
- Schmieden & Rollen:
- Die meisten AISI 8630 parts start as Heiß geschmiedet blanks (1,150 – 1,250 ° C)—Verging Ausrichtung der Getreidestruktur, Steigern Sie die Kernkraft für schwere Lasten. Nach dem Schmieden, blanks are Heiß gerollt to rough shapes (dicke Balken, Teller) oder für große Teile nachgelassen gelassen (Z.B., Kranwellen).
- Glühen:
- Auf 815–845 ° C erhitzt, 3–4 Stunden gehalten, langsam gekühlt zu 650 ° C. Macht den Stahl weich (20–24 HRC) Zum Bearbeiten und Entfernen von Schmieden von Stress.
- Bearbeitung:
- Geglühte Aisi 8630 wird in nahezu endgültige Formen bearbeitet (Z.B., Zahnradzähne, Schaft endet) Verwenden von Drehen, Mahlen, oder bohren. Carbid -Werkzeuge werden für dicke Abschnitte empfohlen, um den Werkzeugverschleiß zu vermeiden.
- Kohlensäure (Hochleistungsfokus):
- Gasverkostung: Teile werden 6–16 Stunden auf 880–920 ° C in kohlenstoffreichem Gas erhitzt (länger als Aisi 8620) So erstellen Sie eine 1,0–1,5 mm dicke harte Schicht (0.8–1,0% c).
- Abschrecken: Auf 830–850 ° C abgekühlt, gehalten 30 Minuten, dann in Öl abgestürzt. Härten.
- Temperieren: 2–3 Stunden auf 200–250 ° C erwärmt, luftgekühlt. Reduziert die Oberflächenbritterung und hält die Kernfestigkeit.
- Oberflächenbehandlung:
- Schleifen: Karburisierte Teile sind Präzisionsgrundstücke für glatte Oberflächen und erfüllen enge Toleranzen (Z.B., Zahngenauigkeit).
- Schuss sich angeren: Blasts the surface with metal balls to reduce residual stress and boost Ermüdungsgrenze (kritisch für zyklische schwere Lasten).
- Beschichtung: Epoxidbeschichtung (Für Baugeräte) oder Zinkbeschichtung (für Außenteile) Korrosion widerstehen.
- Qualitätskontrolle:
- Chemische Analyse: Die Spektrometrie überprüft Legierungsinhalt (pro ASTM A29/A29M).
- Mechanische Tests: Zugtests bestätigen die Kernstärke; Härtetests überprüfen die Oberfläche (58–60 HRC) und Kern (35–40 HRC).
- Mikrostrukturanalyse: Sorgt dafür, (Keine großen Körner, die Schwäche verursachen).
- Ndt: Ultraschallprüfprüfungen für interne Mängel; Röntgenuntersuchungen inspizieren dicke Abschnitte (Z.B., Achswellen).
4. Fallstudien: Aisi 8630 in Aktion
Echte Hochleistungsprojekte heben die Leistung von AISI 8630 hervor.
Fallstudie 1: Hochleistungs-LKW-Achsenwellen (UNS.)
Ein LKW -Hersteller musste AISI ersetzen 8620 Achswelle über alles 300,000 km - sie bogen unter schweren Lasten. Sie wechselten zu AISI 8630 Wellen, gekostet zu 59 HRC und gedreht. Die neuen Schächte dauerten 500,000 KM - kein Biegen oder Verschleiß -, weil der stärkere Kern der stärkere Kern (38 HRC) mit 10-Tonnen-Ladungen behandelt, und die harte Oberfläche widerstands gegen Straßenabrieb. Dies spart dem Hersteller $2 Millionen Garantiekosten jährlich.
Fallstudie 2: Bergbauförderer (Australien)
Fördergeschäfte eines Bergbauplatzes (Aisi 4140) versagte alle 18 Monate aufgrund von Verschleiß- und Ladungsrissen. Sie installierten AISI 8630 Getriebe, gekostet zu 60 HRC. Die Zahnräder dauerten 4 Jahre - Wege wurde durch reduziert von 70%, und es traten keine Risse auf - weil die kohlensäurehaltige Oberfläche den Schmutzabrieb widerstand, und der mit Nickel gestärkte Kern, der Förderer lastete. Diese Ausfallzeit von Wartung durchschnittlich durch 60%.
5. Aisi 8630 vs. Andere Materialien
Wie geht es Aisi 8630 Vergleiche mit ähnlichen schweren und kohlensäurbaren Stählen?
Material | Ähnlichkeiten mit AISI 8630 | Schlüsselunterschiede | Am besten für |
---|---|---|---|
Aisi 8620 | Ni-CR-Mo-Vergaserstahl | Niedrigerer Kohlenstoff (0.18–0,23%); weicherer Kern (30–35 HRC); 10% billiger | Leicht zu mittler |
Aisi 4140 | CR-Mo Alloy Stahl | Kein Nickel; nicht ideal zum Kohlensaugen; geringere Zähigkeit; 15% billiger | Nicht kohlenhydratübergreifende mittlere Lastteile |
Aisi 4340 | Ni-CR-Mo-Legierungstahl | Höherer Nickel (1.65–2,00%); Bessere Zähigkeit; Kein Kohlensäure; 30% teurer | Teile mit schwerer Last nicht kohlensäurehaltiger Teile (Z.B., Fahrwerk) |
Aisi 1045 | Kohlenstoffstahl | Keine Legierung; schlechte Vergasung; schwächer; 40% billiger | Niedrigladen, Teile mit niedriger Verschwendung |
Edelstahl 410 | Vergaserstahl | Bessere Korrosionsbeständigkeit; niedrigere Kernstärke; 3× Hilfe | Nassumwelt Lichtlastteile |
Perspektive der Yigu -Technologie auf AISI 8630 Legierungsstahl
Bei Yigu Technology, Aisi 8630 ist unsere oberste Wahl für hochleitende, gekohelte Teile. Die mittel-niedrige Kohlenstoff-Ni-CR-Mo-Zusammensetzung löst den größten Schmerzpunkt für Kunden: einen Teil bekommen, der sich annimmtUnd Griff schwere Lasten - kritisch für Lastwagen, Konstruktion, und Bergbau. Wir liefern AISI 8630 In gefälschten Leerzeichen, dicke Balken, oder bearbeitete Komponenten, mit maßgeschneidertem Kohlensäure (1.0–1,5 mm Schichten) und Schuss sich an das Schießen. Für Kunden, die von AISI aufrüsten, 8620 oder 4140, Aisi 8630 liefert 50% längere Lebensdauer für schwere Belastungen bei einer kleinen Prämie, Langzeitkosten senken.
FAQ über Aisi 8630 Legierungsstahl
- Kann aisi 8630 ohne Kohlensaugen verwendet werden?
Ja - aber es ist nicht optimal. Nicht kohlenhydratartiger AISI 8630 hat gute Stärke (700 MPA -Zug) aber schlechter Verschleißfestigkeit, Es wird also nur für schwere Lastteile ohne Reibung verwendet (Z.B., Nicht-tragende Klammern). Das Kohlensäureting entsperren das Potential des vollen Verschleißes. - Was ist die maximale Teildicke für AISI? 8630 Kohlensäure?
Aisi 8630 Funktioniert gut für Teile bis zu 150 MM dick - IT -Chromgehalt sorgt für einheitliche Kohlensäure. Für dickere Teile (>150 mm), Verlängern Sie die Karburzeit (16+ Std.) und verwenden Sie Öllöschen, um Kernweichungen zu vermeiden. - Ist Aisi 8630 teurer als AISI 8620?
Ja - ungefähr 10% mehr. Aber die zusätzlichen Kosten lohnt sich für schwere Lasten: Stärkerer Kern von AISI 8630 (35–40 HRC vs. 30–35 HRC für 8620) verhindert Biegen, und seine längere Lebensdauer senkt die Wartungskosten im Laufe der Zeit um 30–50%.