Si vous concevez des pièces qui ont besoin de gérer des charges lourdeset Résister à l'usure - comme les vitesses de camion, arbres de grue industrielle, ou composants de l'équipement de construction - vous avez besoin d'un matériau qui combine un noyau plus dur avec un dur, Surface durable.AISI 8630 acier en alliage est la solution lourde: comme nickel-chrome-molybdène moyen (In-cr-i) alliage, Il excelle à la carburation (durcissement de surface) tout en offrant un noyau plus fort que les notes en carbone inférieur comme AISI 8620. Ce guide décompose ses propriétés, Applications du monde réel, processus de fabrication, et des comparaisons de matériaux pour vous aider à résoudre «à charge lourde + Chalons de conception de l'usure.
1. Propriétés matérielles de l'AISI 8630 Acier en alliage
Les performances de l'AISI 8630 découlent de sa composition équilibrée: carbone moyen (0.28–0,33%) permet un carburateur efficace, Nickel stimule le noyaudureté, Le chrome améliore la durabilité de la surface, Et le molybdène s'améliorelimite de fatigue pour les charges cycliques. Explorons ses principales propriétés en détail.
1.1 Composition chimique
AISI 8630 Suit les normes ASTM A29 / A29M, avec des éléments optimisés pour le carburisation robuste. Ci-dessous est sa composition typique:
| Élément | Symbole | Plage de contenu (%) | Rôle clé |
|---|---|---|---|
| Carbone (C) | C | 0.28 - 0.33 | Permet la carbure (surface C: 0.8–1,0%) Tout en gardant le noyau fort (pas trop doux) |
| Nickel (Dans) | Dans | 0.40 - 0.70 | Booster de ténacité de base; maintientrésistance à l'impact à -30 ° C pour un choc à charge lourde |
| 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 pour les charges cycliques; empêche la fragilité de surface après le carbure |
| Manganèse (MN) | MN | 0.70 - 0.90 | Affine la structure des grains; augmentationrésistance à la traction sans réduire la ductilité centrale |
| Silicium (Et) | Et | 0.15 - 0.35 | Désoxydation du sida; soutient la stabilité pendant le carbure à haute température |
| Phosphore (P) | P | ≤ 0.035 | Minimisé pour éviter une fracture fragile dans la couche ou le noyau carburisé |
| Soufre (S) | S | ≤ 0.040 | Contrôlé à l'équilibremachinabilité et qualité de surface (Sous les surfaces d'usure plus lisses S = plus lisses) |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Élément trace; affine les grains pour les propriétés uniformes de surface et de noyau |
| Cuivre (Cu) | Cu | ≤ 0.30 | Élément trace; ajoute une légère résistance à la corrosion atmosphérique pour l'équipement lourd extérieur |
1.2 Propriétés physiques
Ces traits font de l'AISI 8630 Idéal pour les pièces carburées en service lourd dans des environnements difficiles:
- Densité: 7.85 g / cm³ (Identique aux aciers standard)—Simplifie les calculs de poids pour les grandes pièces comme les essieux de camion
- Point de fusion: 1,415 - 1,445 ° C (2,588 - 2,630 ° F)—Apatible avec les cycles de carburisation longs et longs
- Conductivité thermique: 41.5 Avec(m · k) à 20 ° C; 37.5 Avec(m · k) à 300 ° C - Insure même la diffusion du carbone pendant la carbure (Pas de dureté inégale)
- Coefficient de dilatation thermique: 11.5 × 10⁻⁶ / ° C (20 - 100 ° C)—Minime la distorsion pour les grandes pièces (Par exemple, arbres de grue) Pendant le traitement thermique
- Propriétés magnétiques: Ferromagnétique - Entre des tests non destructeurs (NDT) comme l'inspection des particules magnétiques pour détecter les fissures de surface à partir de forte utilisation.
1.3 Propriétés mécaniques
Les performances mécaniques de l'AISI 8630 brillent dans un état carburé, avec une surface dure et un noyau fort. Vous trouverez ci-dessous des valeurs typiques:
| Propriété | Méthode de mesure | Non carbudé (Recuit) | Carburé (0.8–1,0% de surface C) |
|---|---|---|---|
| Dureté de surface | HRC | 20 - 24 HRC | 58 - 60 HRC |
| Dureté de base | HRC | 20 - 24 HRC | 35 - 40 HRC |
| Résistance à la traction | MPA (ksi) | 700 MPA (102 ksi) | 1,250 MPA (181 ksi) |
| Limite d'élasticité | MPA (ksi) | 400 MPA (58 ksi) | 950 MPA (138 ksi) |
| Élongation | % (dans 50 MM) | 25 - 29% | 10 - 13% |
| Résistance à l'impact | J (à -30 ° C) | ≥ 80 J | ≥ 50 J (ténacité de base) |
| Limite de fatigue | MPA (faisceau rotatif) | 350 MPA | 700 MPA |
1.4 Autres propriétés
Les traits de l'AISI 8630 résolvent les défis de conception robuste:
- Soudabilité: Bon - le carbone autonome permet le soudage (Préchauffer à 150–200 ° C pour les pièces épaisses); Les pièces carburisées ont besoin d'un broyage de surface pour éliminer le carbone avant de souder.
- Formabilité: Fair - assez soft en état recuit (20–24 HRC) pour forger dans de grandes formes (Par exemple, Gear Blanks) mais moins pliable que AISI 8620.
- Machinabilité: Bon - Aisi recouvert 8630 coupe facilement avec des outils en carbure; Les pièces carburisées nécessitent des outils de broyage ou de CBN pour la mise en forme finale.
- Résistance à la corrosion: Modéré - Chromium dans la couche carburisée résiste à la rouille légère; pour une utilisation de la construction ou de l'exploitation minière, Ajouter un revêtement époxy ou un placage de zinc.
- Résistance à l'usure porteuse: Excellent - Surface difficile (58–60 HRC) Résiste, tandis que le noyau plus fort (35–40 HRC VS. 30–35 HRC pour 8620) gère les charges lourdes sans se plier.
2. Applications de l'AISI 8630 Acier en alliage
«Strong Core de l'AISI 8630 + Surface dure "le rend idéal pour les pièces lourdes qui ne peuvent pas échouer sous charge ou usure. Voici ses utilisations clés:
- Automobile (Robuste): Eaux de transmission de camions, arbres d'essieu, et boîtiers différentiels - Pinsive High Couple (500+ N · m) et usure de route.
- Équipement de construction: Dents de godet d'excavatrice, arbres d'essieu bulldozer, et les crochets de grue - absorbe l'impact de la fouille / soulevant et résiste à l'abrasion de la saleté.
- Machines industrielles: Boîtes de vitesses en acier, Arbres de convoyeur minier, et les béliers de presse hydrauliques - les charges se chargent jusqu'à 50+ tonnes et résiste aux vêtements de métal métal-sur-métal.
- Composants mécaniques: Roulements robustes (Pour les grands moteurs), rotors de pompage (pour les liquides épais), et les arbres de turbine - tolérations des charges cycliques et des conditions de fonctionnement durs.
- Aérospatial (Soutien au sol): Engrenages de tracteur de remorquage des avions, Composants du chargeur de cargaison - Force et résistance à l'usure pour l'équipement de sol lourd.
- Défense: Essieux de camions militaires, Liens de piste de véhicule blindés - assez pour une utilisation hors route et un impact balistique.
3. Techniques de fabrication pour AISI 8630 Acier en alliage
Produisant AISI 8630 se concentre sur la carburation et le forgeage pour gérer les charges lourdes. Voici le processus étape par étape:
- Acier:
- AISI 8630 is made using an Fournaise à arc électrique (EAF) (recycle l'acier de ferraille) ou Fournaise de base à l'oxygène (BOF). Nickel, chrome, et du molybdène sont ajoutés pour frapper les 0,40 à 0,70%, 0.40–0,60%, et 0,15 à 0,25% de plages, respectivement.
- Forgeage & Roulement:
- La plupart des AISI 8630 parts start as Forgée chaude blanks (1,150 - 1,250 ° C)—Orger aligne la structure des grains, Stimulation de la force du noyau pour les charges lourdes. Après avoir forgé, blanks are Chaud roulé to rough shapes (barres épaisses, assiettes) ou laissé à fond pendant de grandes pièces (Par exemple, arbres de grue).
- Recuit:
- Chauffé à 815–845 ° C, tenu 3 à 4 heures, refroidi au ralenti 650 ° C. Adoucire l'acier (20–24 HRC) pour l'usinage et supprime le stress de forge.
- Usinage:
- AISI recuit 8630 est usiné en formes proches (Par exemple, dents de vitesse, Terbe des titres) en utilisant le tournant, fraisage, ou forage. Des outils en carbure sont recommandés pour des sections épaisses pour éviter l'usure des outils.
- Carburisant (Focus robuste):
- Gaz carburisant: Les pièces sont chauffées à 880–920 ° C dans du gaz riche en carbone pendant 6 à 16 heures (plus longtemps que AISI 8620) Pour créer une couche dure de 1,0 à 1,5 mm d'épaisseur (0.8–1,0% c).
- Éteinte: Refroidi à 830–850 ° C, détenu 30 minutes, puis éteint dans l'huile. Durcit la surface à 58–60 hrc et noyau à 35–40 hrc.
- Tremper: Réchauffé à 200 à 250 ° C pendant 2 à 3 heures, refroidi à l'air. Réduit la fragilité de surface tout en gardant la force du noyau.
- Traitement de surface:
- Affûtage: Les pièces carburisées sont du terrain de précision pour lisser les surfaces et rencontrer des tolérances étroites (Par exemple, Précision des dents de vitesse).
- Coup de feu: Blasts the surface with metal balls to reduce residual stress and boost limite de fatigue (critique pour les charges lourdes cycliques).
- Revêtement: Revêtement époxy (pour l'équipement de construction) ou placage de zinc (pour les pièces extérieures) Pour résister à la corrosion.
- Contrôle de qualité:
- Analyse chimique: La spectrométrie vérifie le contenu des alliages (par ASTM A29 / A29M).
- Tests mécaniques: Les tests de traction confirment la force du noyau; Tests de dureté Vérifiez la surface (58–60 HRC) et noyau (35–40 HRC).
- Analyse microstructurale: Assure une couche carburisée uniforme et un noyau à grains fins (Pas de gros grains qui provoquent une faiblesse).
- NDT: Vérification des tests à ultrasons pour les défauts internes; Les tests radiographiques inspectent des sections épaisses (Par exemple, arbres d'essieu).
4. Études de cas: AISI 8630 en action
De vrais projets lourds mettent en évidence les performances de l'AISI 8630.
Étude de cas 1: Arbres d'essieu de camions robustes (NOUS.)
Un fabricant de camions a dû remplacer AISI 8620 arbres d'essieu tous les 300,000 km - ils se sont penchés sous des charges lourdes. Ils sont passés à AISI 8630 arbres, carburé à 59 HRC et tourné par coup. Les nouveaux arbres ont duré 500,000 km - pas de flexion ni d'usure - parce que le noyau plus fort (38 HRC) Trésor des charges de 10 tonnes, Et la surface dure a résisté à l'abrasion de la route. Cela a sauvé le fabricant $2 millions de frais de garantie chaque année.
Étude de cas 2: Convoyeur d'exploitation (Australie)
Les engrenages du convoyeur d'un site minier (AISI 4140) Échec de chaque 18 mois à cause de l'usure et de la fissuration de la charge. Ils ont installé AISI 8630 engrenages, carburé à 60 HRC. Les engrenages ont duré 4 des années - les vêtements ont été réduits de 70%, et aucune fissure ne s'est produite - car la surface carburisée a résisté à l'abrasion de la saleté, et les chocs de charge de convoyeur absorbé par le nickel au nickel. Cet temps d'arrêt de l'entretien réduit de 60%.
5. AISI 8630 contre. Autres matériaux
Comment AISI 8630 Comparez des aciers à usage lourd et carburisable similaires?
| Matériel | Similitudes avec AISI 8630 | Différences clés | Mieux pour |
|---|---|---|---|
| AISI 8620 | Acier carburisable Ni-Cr-Mo | Carbone inférieur (0.18–0,23%); noyau plus doux (30–35 HRC); 10% moins cher | Pièces carburisées de charge légère à médiation |
| AISI 4140 | Acier en alliage CR-MO | Pas de nickel; pas idéal pour le carburant; ténacité inférieure; 15% moins cher | Pièces de charge moyenne non carburisées |
| AISI 4340 | Acier en alliage Ni-Cr-Mo | Nickel supérieur (1.65–2,00%); meilleure ténacité; pas de carburateur; 30% pricier | Pièces non carburisées à charge lourde (Par exemple, pliage d'atterrissage) |
| AISI 1045 | Carbone | Pas d'alliage; pauvre carburant; plus faible; 40% moins cher | À faible charge, pièces à faible incorporation |
| Acier inoxydable 410 | Acier carburisable | Meilleure résistance à la corrosion; Force du noyau inférieur; 3× pricier | Pièces de charge légère de l'environnement humide |
Perspective de la technologie Yigu sur AISI 8630 Acier en alliage
À la technologie Yigu, AISI 8630 est notre premier choix pour les pièces carburisées robustes. Sa composition Ni-Cr-MO en carbone moyen résout le plus gros point de douleur pour les clients: Obtenir une partie qui résiste à l'usureet gère les charges lourdes - critiques pour les camions, construction, et l'exploitation minière. Nous fournissons AISI 8630 dans des blancs forgés, barres épaisses, ou composants usinés, avec carburant personnalisé (1.0–1,5 mm couches) et a tiré un coup de pied. Pour les clients, la mise à niveau de l'AISI 8620 ou 4140, AISI 8630 délivre 50% une durée de vie plus longue pour des charges lourdes à une petite prime, réduire les coûts à long terme.
FAQ sur AISI 8630 Acier en alliage
- Peut-on aisi 8630 être utilisé sans carburant?
Oui - mais ce n'est pas optimal. AISI non carburisé 8630 a une bonne force (700 Tensile MPA) Mais une mauvaise résistance à l'usure, Il n'est donc utilisé que pour les pièces à charge lourde sans friction (Par exemple, supports non portant). Le carburateur déverrouille son potentiel de charge d'usure complet. - Quelle est l'épaisseur de partie maximale pour AISI 8630 carburisant?
AISI 8630 fonctionne bien pour les pièces jusqu'à 150 mm d'épaisseur - sa teneur en chrome assure un carbure uniforme. Pour les pièces plus épaisses (>150 mm), prolonger le temps de carburisation (16+ heures) et utiliser la trempe à l'huile pour éviter le ramollissement du noyau. - Est aisi 8630 plus cher que AISI 8620?
Oui - sur 10% plus. Mais le coût supplémentaire en vaut la peine pour les charges lourdes: Core plus fort de l'AISI 8630 (35–40 HRC VS. 30–35 HRC pour 8620) Empêche la flexion, Et sa durée de vie plus longue réduit les coûts de maintenance de 30 à 50% au fil du temps.
