Si vous concevez des pièces qui ont besoin d'un noyau duret un dur, Surface résistante à l'usure - comme les vitesses automobiles, arbres industriels, ou les attaches aérospatiales - vous avez besoin d'un matériau qui équilibre la ductilité et la résistance de la surface.AISI 8620 acier en alliage est la solution parfaite: comme nickel-chrome-molybdène à faible teneur (In-cr-i) alliage, C'est idéal pour le carburant (un traitement thermique qui durcit uniquement la surface), livrer une couche extérieure dure (jusqu'à 60 CRH) Et un noyau intérieur dur. Ce guide décompose ses propriétés, Applications du monde réel, processus de fabrication, et des comparaisons de matériel pour vous aider à résoudre «Core dur + Défis de conception de surface dure ».
1. Propriétés matérielles de l'AISI 8620 Acier en alliage
Les performances de l'AISI 8620 proviennent de son faible carbone (0.18–0,23%) Et la composition ni-c-mo: Le faible carbone maintient le noyau ductile, nickel stimuledureté, Le chrome améliore la durabilité de la surface, Et le molybdène s'améliorelimite de fatigue. Explorons ses principales propriétés en détail.
1.1 Composition chimique
AISI 8620 adhère aux normes ASTM A29 / A29m, avec des éléments optimisés pour le carbure. Ci-dessous est sa composition typique:
| Élément | Symbole | Plage de contenu (%) | Rôle clé |
|---|---|---|---|
| Carbone (C) | C | 0.18 – 0.23 | Suffisamment bas pour garder le noyau ductile; réagit avec le carbone pendant le carbure pour durcir la surface |
| Nickel (Dans) | Dans | 0.40 – 0.70 | Booster de ténacité de base; maintientrésistance à l'impact à basse température (-30 ° C) |
| Chrome (Croisement) | Croisement | 0.40 – 0.60 | Améliore la durabilité de la surface; améliorerrésistance à la corrosion de la couche carburée |
| Molybdène (MO) | MO | 0.15 – 0.25 | Augmentationlimite de fatigue; empêche la fragilité dans la surface carburisée |
| Manganèse (MN) | MN | 0.70 – 0.90 | Affine la structure des grains; augmentationrésistance à la traction sans réduire la ductilité |
| Silicium (Et) | Et | 0.15 – 0.35 | Désoxydation du sida; soutient la stabilité pendant la carburation |
| Phosphore (P.) | P. | ≤ 0.035 | Minimisé pour éviter la fracture fragile dans la couche carburée |
| Soufre (S) | S | ≤ 0.040 | Contrôlé à l'équilibremachinabilité et qualité de surface (SUBSIRES SUR SOLUX CARBURISÉES SUPER) |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Élément trace; affine les grains pour le durcissement uniforme de la surface |
| Cuivre (Cu) | Cu | ≤ 0.30 | Élément trace; ajoute une légère résistance à la corrosion atmosphérique pour les pièces extérieures |
1.2 Propriétés physiques
Ces traits font de l'AISI 8620 Idéal pour les pièces carburisées dans toutes les industries:
- Densité: 7.85 g / cm³ (Identique aux aciers standard)—Simplifie les calculs de poids pour les engrenages, arbres, ou attaches
- Point de fusion: 1,420 – 1,450 ° C (2,588 – 2,642 ° F)—Apatible avec les processus de carburation et de forge
- Conductivité thermique: 42.0 Avec(m · k) à 20 ° C; 38.0 Avec(m · k) à 300 ° C - Insure même la diffusion du carbone pendant la carbure (Aucune dureté de surface inégale)
- Coefficient de dilatation thermique: 11.5 × 10⁻⁶ / ° C (20 – 100 ° C)—Minime la distorsion pendant la carburisation et la trempe
- Propriétés magnétiques: Ferromagnétique - Entre des tests non destructeurs (CND) comme l'inspection des particules magnétiques pour vérifier les fissures de surface après le carbure.
1.3 Propriétés mécaniques
Les performances mécaniques de l'AISI 8620 dépendent du carburateur: La surface est dure, tandis que le noyau reste dur. Vous trouverez ci-dessous des valeurs typiques pour les conditions carburisées et non carburisées:
| Propriété | Méthode de mesure | Non carbudé (Recuit) | Carburé (0.8–1,0% de surface C) |
|---|---|---|---|
| Dureté de surface | CRH | 18 – 22 CRH | 58 – 60 CRH |
| Dureté de base | CRH | 18 – 22 CRH | 30 – 35 CRH |
| Résistance à la traction | MPA (ksi) | 600 MPA (87 ksi) | 1,100 MPA (159 ksi) |
| Limite d'élasticité | MPA (ksi) | 350 MPA (51 ksi) | 800 MPA (116 ksi) |
| Élongation | % (dans 50 MM) | 28 – 32% | 12 – 15% |
| Résistance à l'impact | J. (à -30 ° C) | ≥ 90 J. | ≥ 45 J. (ténacité de base) |
| Limite de fatigue | MPA (faisceau rotatif) | 300 MPA | 650 MPA |
1.4 Autres propriétés
Les traits de l'AISI 8620 résolvent «Core dur + Défis de surface dure »:
- Soudabilité: Excellent - le carbone de Low permet le soudage sans préchauffer (pour les pièces non carburisées); Les pièces carburisées doivent être broyées pour éliminer le carbone de surface avant de souder.
- Formabilité: Super - bas dans l'état recuit (18–22 HRC), donc ça peut être plié, forgé, ou estampillé en formes complexes (Par exemple, Gear Blanks) Avant le carburateur.
- Machinabilité: Excellent - AISI recouvert 8620 coupe facilement avec des outils HSS ou en carbure; Les pièces carburisées nécessitent du broyage pour la mise en forme finale.
- Résistance à la corrosion: Modéré - Chromium dans la couche carburisée résiste à la rouille légère; pour des environnements durs, Ajouter un placage de zinc ou un revêtement époxy.
- Résistance à l'usure en surface: Surface exceptionnelle - carburisée (58–60 HRC) résiste aux vêtements de métal, prolongeant la durée de vie de 3 à 4x vs. Awards non carburisés.
2. Applications de l'AISI 8620 Acier en alliage
L'avantage carburisant de l'AISI 8620 le rend idéal pour les pièces qui doivent résister à l'usure tout en absorbant l'impact. Voici ses utilisations clés:
- Engrenages: Eaux de transmission automobile, engrenages de boîte de vitesses industriels, et les engrenages du rotor d'hélicoptère - la surface durs résiste à l'usure des dents; Le noyau dur absorbe les chocs du maillot de vitesse.
- Arbres: Arbres d'entraînement, arbres à cames, et les arbres d'essieu - la surface durs résiste à l'abrasion; Le noyau dur gère le couple et la flexion.
- Roulements: Des courses et des bagues de portage -, La surface dure minimise la friction; Le noyau dur empêche les fissures des charges lourdes.
- Pièces automobiles: Pignon, pignon, et moyeus d'embrayage - avec chaleur moteur et contact répété; La surface carburisée résiste à l'usure de l'utilisation quotidienne.
- Machines industrielles: Liens de chaîne, rouleaux de convoyeur, et attaches - la surface dure résiste à la saleté / abrasion; Le noyau dur des poignées impact de la manipulation des matériaux.
- Composants aérospatiaux: Épingles d'atterrissage, engrenages accessoires du moteur, et attaches - la surface carburée résiste à l'usure; Le noyau dur tolère le stress de décollage / d'atterrissage.
3. Techniques de fabrication pour AISI 8620 Acier en alliage
Produisant AISI 8620 se concentre sur le carburateur pour créer une «surface dure + Structure du noyau dur ». Voici le processus étape par étape:
- Acier:
- AISI 8620 est fabriqué en utilisant un Fournaise à arc électrique (AEP) (recycle l'acier de ferraille) ou Fournaise de base à l'oxygène (BOF). Nickel (0.40–0,70%), chrome (0.40–0,60%), et molybdène (0.15–0,25%) sont ajoutés lors de la fusion pour assurer une distribution d'alliage uniforme.
- Roulement & Forgeage:
- L'acier est Chaud roulé (1,100 – 1,200 ° C) en bars, assiettes, ou les tubes - le roulement de maisons facilite la formation. Pour des pièces complexes (Par exemple, Gear Blanks), c'est Forgée chaude to shape, puis recuit pour s'adoucir (18–22 HRC) pour l'usinage.
- Usinage:
- AISI recuit 8620 est usiné en formes proches (Par exemple, Gear Dents Blanks) en utilisant le tournant, fraisage, ou forage. Les outils HSS fonctionnent bien pour la plupart des coupes; Les outils en carbure sont utilisés pour des tolérances serrées.
- Carburisant (Étape critique):
- Gaz carburisant: Les pièces sont chauffées à 880–920 ° C dans un gaz riche en carbone (Par exemple, méthane) pendant 4 à 12 heures (plus longue = couche dure plus épaisse). Le carbone se diffuse dans la surface (0.8–1,0% c), tandis que le noyau reste à faible carbone (0.18–0,23% C).
- Éteinte: Après le carburateur, Les pièces sont refroidies à 830–850 ° C, tenu brièvement, puis éteint dans l'huile. Cela durcit la surface à 58–60 HRC et le noyau à 30–35 HRC.
- Tremper: Les pièces sont réchauffées à 180–220 ° C pendant 1 à 2 heures, puis refroidi à l'air. Cela réduit la fragilité de surface sans abaisser la dureté.
- Traitement de surface:
- Affûtage: Les pièces carburisées sont broyées pour lisser la surface (supprime l'oxydation) et atteindre des tolérances finales (Par exemple, Précision de la dent de vitesse).
- Placage: Placage de zinc (résistance à la rouille) pour les pièces extérieures; placage chromé (Résistance à l'usure supplémentaire) pour les pièces à haute friction.
- Coup de feu: Optional—blasts the surface with small metal balls to reduce residual stress and boost limite de fatigue.
- Contrôle de qualité:
- Analyse chimique: La spectrométrie vérifie le nickel, chrome, et les niveaux de molybdène (par ASTM A29 / A29M).
- Test de dureté: Rockwell Testing vérifie la surface (58–60 HRC) et noyau (30–35 HRC) dureté.
- Analyse microstructurale: La microscopie optique confirme une couche carburisée uniforme (Pas de lacunes ou de distribution de carbone inégale).
- CND: Vérification des tests à ultrasons pour les défauts internes; L'inspection des particules magnétiques trouve des fissures de surface du carbure.
4. Études de cas: AISI 8620 en action
De vrais projets montrent comment AISI 8620 résout «usure + Impact »défis.
Étude de cas 1: Eaux de transmission automobile (Allemagne)
Un constructeur automobile avait besoin de vitesses de transmission qui pourraient résister à l'usure des dents et absorber les chocs de décalage. Ils sont passés de AISI 1045 acier au carbone à AISI carburisé 8620 engrenages. L'aisi 8620 Les engrenages ont duré 200,000 km - souplesse la durée de vie de 1045 vitesses - en raison de la surface carburisée (59 CRH) empêché les piqûres de dents, Et le noyau dur (32 CRH) Impact de décalage absorbé. Cette garantie réduite réclame par 40%.
Étude de cas 2: Arbres de convoyeur industriel (NOUS.)
Un entrepôt a dû remplacer les arbres de convoyeur 2 années en raison de l'usure en surface et des fissures de flexion. Ils ont utilisé AISI 8620 arbres, carburé à 58 HRC et tourné par coup. Les nouveaux arbres ont duré 5 années - pas d'usure ni de fissures - car la surface dure a résisté à l'abrasion de la saleté, Et les charges de convoyeur gérées du cœur dur. Cela a sauvé l'entrepôt $35,000 en frais de remplacement.
5. AISI 8620 contre. Autres matériaux
Comment AISI 8620 Comparez les autres aciers carburisables et résistants à l'usure?
| Matériel | Similitudes avec AISI 8620 | Différences clés | Mieux pour |
|---|---|---|---|
| AISI 4140 | Acier en alliage CR-MO | Carbone plus élevé (0.38–0,43%); pas idéal pour le carburant (noyau trop dur); 15% moins cher | Non carbudé, pièces moyennes |
| AISI 8630 | Acier en alliage Ni-Cr-Mo | Carbone plus élevé (0.28–0,33%); noyau plus dur après le carbure; 10% pricier | Pièces carburisées à charge lourde (Par exemple, vitesses de camion) |
| AISI 1018 | Acier à faible teneur en carbone | Pas d'alliage; Mauvaise force de surface carburisée; 30% moins cher | À bas prix, pièces carburisées à faible charge |
| 52100 Acier de roulement | En acier à haute teneur en carbone | Meilleure résistance à l'usure; Pas de nickel (mauvaise ténacité); 20% pricier | Roulements de précision (Aucun impact) |
| Acier inoxydable 410 | Résistant à la corrosion | Carburisable; meilleure résistance à la rouille; 3× pricier | Parties carburisées de l'environnement humide |
Perspective de la technologie Yigu sur AISI 8620 Acier en alliage
À la technologie Yigu, AISI 8620 est notre premier choix pour le «noyau dur carburisé + Pièces de surface dure ». Sa composition Ni-Cr-Mo à faible carbone résout le plus grand point de douleur pour les clients: Obtenir une résistance à l'usure sans sacrifier la ténacité à l'impact - critique pour les engrenages, arbres, et attaches. Nous fournissons AISI 8620 dans les bars, blancs, ou composants usinés, avec carburant personnalisé (0.5–1,2 mm d'épaisseur de couche) et a tiré un coup de pied. Pour les clients qui se déplacent de l'acier en carbone ordinaire, AISI 8620 offre une durée de vie de 3 à 4x plus longue à une prime à petit coût - économiser de l'argent sur l'entretien et les temps d'arrêt.
FAQ sur AISI 8620 Acier en alliage
- Quelle est l'épaisseur de la couche carburisée sur AISI 8620?
Les couches typiques ont une épaisseur de 0,5 à 1,2 mm - ajusté par le temps carburisant (4 heures = ~ 0,5 mm; 12 heures = ~ 1,2 mm). Pour des pièces comme les engrenages, Une couche de 0,8 à 1,0 mm équilibre la résistance à l'usure et la flexibilité; pour les arbres, 0.5–0,7 mm évite la fissuration de surface. - Peut-on aisi 8620 être utilisé sans carburant?
Oui - mais ce n'est pas idéal. AISI non carburisé 8620 a une faible force (600 Tensile MPA) et porter une résistance, il n'est donc utilisé que pour les pièces à faible charge (Par exemple, supports). Le carburateur débloque son plein potentiel d'usure et d'impact. - Est aisi 8620 Convient aux applications à basse température?
Yes—its nickel content maintains résistance à l'impact à -30 ° C (Même après le carburateur). Pour les températures ci-dessous -30 ° C (Par exemple, machinerie arctique), Choisissez AISI 8640 (nickel supérieur) pour une ténacité à faible température.