8620 Legeringsstål: Forgassende stål

1. Introduksjon

I løpet av det siste århundret, 8620 Legeringsstål har fått et rykte som en arbeidshest i bransjer som krever Case-Harded, Komponenter med høy tøffhet—Fra bilhjul til tunge maskinskaft.

Først utviklet seg på midten av 1900-tallet, 8620 faller under SAE J403 Nomenklatursystem (ofte parallelt med ASTM A681 eller AISI -klassifiseringer) som en Lavlegering, forgassende karakter stål.

Dens balanserte kjemi - moderat karboninnhold forsterket av nikkel, krom,

og molybden - aktivering Deep-case forgassering og påfølgende slukk/temperament -sykluser som produserer en Hard ekstern sak på toppen av a Dukes, tøff kjerne.

Følgelig, Aisi 8620 Stål vises i applikasjoner som etterspørsler Bruk motstand på overflaten uten å ofre påvirkning motstandskraft internt.

Denne artikkelen utforsker 8620 Fra flere utsiktspunkter - metallurgisk, mekanisk, behandling, og økonomisk - for å gi en grundig, profesjonell, og troverdig ressurs.

2. Kjemisk sammensetning av 8620 Legeringsstål

3. Fysiske og mekaniske egenskaper til 8620 Legeringsstål

Nedenfor er en tabell som oppsummerer viktige fysiske og mekaniske egenskaper til 8620 legeringsstål i det normaliserte (kjerne) og case-herded (forgasset + slukket + temperert) forhold:

Merknader:

• Alle verdiene er omtrentlige og avhenger av eksakte prosesseringsparametere (F.eks., temperatur, Quench Medium).
• Normaliserte egenskaper representerer FN-karburiserte, Annealed State. Forgassede saksverdier gjenspeiler typisk gass-karburisering (0.8–1.0 % C sak), olje/slukk + temperament (180 ° C.) sykluser.
• Tretthet og påvirkningsverdier antar standardtestprøver; Komponenter i den virkelige verden kan variere på grunn av restspenninger og geometri.

4. Varmebehandling og overflateherding av 8620 Legeringsstål

Vanlige varmebehandlingssykluser

Austenitiserende

• Temperaturområde: 825–870 ° C., Avhengig av seksjonsstørrelse (høyere for tykkere seksjoner for å sikre full austenitisering).
• Hold tid: 30–60 minutter, Sikre ensartet austenittkorndannelse.
• Hensyn: For høy temperatur eller overdreven hold kan forårsake groving av korn, redusere seighet.

Slukking

• Medium: Olje av middels viskositet (F.eks., ISO 32–68) eller polymerbaserte slukking for å redusere forvrengning, Spesielt i komplekse geometrier.
• Målkjernen hardhet: ~ 32–36 HRC etter temperering.

Temperering

• Temperaturområde: 160–200 ° C for karburiserte deler (For å bevare en hard sak), eller 550–600 ° C for gjennomherdede krav.
• Hold tid: 2–4 timer, etterfulgt av luftkjøling.
• Resultat: Balanserer hardhet med seighet - høye temp -temperament (550 ° C.) gir mer duktil kjerne, men mykere overflate.

Forgassende prosedyrer

Pakke forgassering

• Prosedyre: Omslutte deler i kullbaserte pakker ved 900–930 ° C i 6–24 timer (Avhengig av ønsket saksdybde), Så quench.
• Fordeler/ulemper: Lavprisutstyr, men variabel sak ensartethet og større forvrengning.

Gassforgassering

• Prosedyre: Kontrollerte atmosfæreovner introduserer karbonbærende gasser (metan, propan) ved 920–960 ° C.; Casedybde ofte 0,8–1,2 mm på 4–8 timer.
• Fordeler: Presist karbonpotensial, minimal forvrengning, Repeterbare saksdybder.

Vakuumforgassering (Lavtrykksgrad, LPC)

• Behandle: Forgasselse under lavtrykk, Prosessgasser med høy renhet ved 920–940 ° C, etterfulgt av rask høytrykksgassavlukk.
• Fordeler: Utmerket sak ensartethet (± 0,1 mm), redusert oksidasjon (“White Layer” minimerte), og tett forvrengningskontroll, ved høyere utstyrskostnader.

Mikrostrukturelle endringer under karburisering, Slukking, og temperering

• Forgassering: Introduserer en karbongradient (Overflate ~ 0,85–1,0% C ned til kjernen ~ 0,20% C), danner et austenittisk saklag.
• Slukking: Forvandler den karburiserte saken til Martensite (60–62 HRC), mens kjernen konverterer til en blandet martensitt-temperert martensitt eller bainitt (Avhengig av alvorlighetsgraden av quench).
• Temperering: Reduserer restspenninger, Konverterte beholdt austenitt, og tillater karbidutfelling (Fe₃c, CR-rike karbider) for å forbedre seigheten.
  Den ideelle temperamentsyklusen (180–200 ° C for 2 timer) gir en sak med Fin karbidfordeling og en duktil kjerne.

Fordeler med case herding versus gjennomherding

• Overflatehardhet (60–62 HRC) motstår slitasje og pitting.
• Kjerne seighet (32–36 HRC) absorberer påvirkning og forhindrer katastrofal sprø svikt.
• Rest stressmestring: Riktig temperering reduserer quench-induserte påkjenninger, som fører til minimal delforvrengning og høy utmattelsens levetid.

Forvrengningskontroll og gjenværende stresshåndtering

• Utvalg av quench medium: Olje vs. Polymer vs.. Gassskinn - hver produserer forskjellige kjølekurver.
  Polymere slukking (F.eks., 5–15% polyalkylenglykol) reduserer ofte skjeving i forhold til olje.
• Armaturdesign: Ensartet støtte og minimal tilbakeholdenhet under quench reduserer bøying eller vri.
• Flere tempereringstrinn: Et første temperatur med lav temperatur stabiliserer martensitt, etterfulgt av et temperatur med høyere temperatur for å redusere gjenværende stress ytterligere.

5. Korrosjonsmotstand og miljømessig ytelse

Atmosfærisk og vandig korrosjon

Som en Lavlegert stål, 8620 viser moderat korrosjonsmotstand under atmosfæriske forhold. Imidlertid, Ubeskyttede overflater kan oksidere (rust) I løpet av timer i fuktige miljøer.

I vandige eller marine miljøer, Korrosjonshastigheter akselererer på grunn av kloridangrep.

En typisk som slukket og herdet overflate (32 HRC) i 3.5% NaCl kl 25 ° C viser ~ 0,1–0,3 mm/år ensartet korrosjon.

Følgelig, Beskyttende belegg (fosfat, maling, eller elektroplaterte Zn/Ni) ofte går foran tjenesten i etsende omgivelser.

Stress-korrosjonssprekker mottakelighet

8620'S moderate seighet etter karburisering hjelper til med å motstå Stress-korrosjonssprekker (SCC) bedre enn stål med høyt karbon, Men det kreves forsiktighet i kloridrike eller kaustiske miljøer kombinert med strekkstress.

Testing indikerer det tynne karburiserte seksjoner (< 4 mm) er mer sårbare hvis ikke fullstendig tempererte. PH-kontrollerte hemmere og katodisk beskyttelse reduserer SCC i kritiske anvendelser.

Beskyttende belegg og overflatebehandlinger

• Fosfatomdannelse belegg: Jernfosfat (Bepo) Anvendt på 60 ° C for 10 Minutter gir et 2-5 um lag, Forbedre maling vedheft og innledende korrosjonsmotstand.
• Pulverbelegg / Våt maleri: Epoksy-polyesterpulver herdet ved 180 ° C gir 50–80 um barrierebeskyttelse, Ideell for utendørs eller mildt etsende miljøer.
• Elektroplisert Sink eller nikkel: Tynn (< 10 µm) Metalllag påført etter sur sylting - sink gir offerbeskyttelse, Mens nikkel forbedrer slitasje og korrosjonsmotstand.

Oksidasjon og skalering av høy temperatur

I kontinuerlig tjeneste ovenfor 300 ° C., 8620 kan danne tykt oksyd (skala) lag, som fører til vekttap på opp til 0.05 mm/år kl 400 ° C..

Molybden -tilsetninger forbedrer noe oksidasjonsresistens, Men for langvarig bruk av høy temperatur (> 500 ° C.), Rustfrie eller nikkelbaserte legeringer er å foretrekke.

6. Sveisbarhet og fabrikasjon av 8620 Legeringsstål

Forvarm, Interpass, og PWHT -anbefalinger

• Forvarming: 150–200 ° C Før sveising reduserer termiske gradienter og bremser avkjøling for å forhindre martensitt i den varme-berørte sonen (Haz).
• Interpass -temperatur: Oppretthold 150–200 ° C for multi-pass sveiser for å minimere HAZ-hardhet.
• Etter sveis varmebehandling (PWHT): Et stress-lindrende temperament ved 550–600 ° C i 2–4 timer sikrer hasongen og reduserer restspenninger.

Vanlige sveiseprosesser

• Skjermet metallbue sveising (Smaw): Ved hjelp av lav-hydrogenelektroder (F.eks., E8018-B2) gir strekkstyrker på 500–550 MPa i sveisemetall.
• Gassmetallbue sveising (GMAW/MIG): Flux-Cored (ER80S-B2) eller solide ledninger (ER70S-6) Produser sveiser av høy kvalitet med minimal sprut.
• Gassvolframsveising (GTAW / Turn): Tilbyr presis kontroll, Spesielt for tynne seksjoner eller rustfrie overlegg.

Valg av sveisemetall

Foretrukne fyllstoffmetaller inkluderer 8018 eller 8024 serie (Smaw) og ER71T-1/ER80S-B2 (Gawn).

Disse har matchende herdbarhets- og tempereringskarakteristikker, Sikre sveis og Haz blir ikke sprø etter PWHT.

7. Applikasjoner og bransjens brukssaker

Bilkomponenter

• Tannhjul og pinions: Forgassert sak (0.8–1,2 mm dybde) med kjernestressavlastet utbytte Overflatens slitasje motstand og Kjerne støtdemping—Ideal for overføringer.
• Rattsjakter og tidsskrifter: Dra nytte av høy utmattelsens levetid og seighet, Sikre sikkerhet i styringssystemer.

Tungt maskiner og anleggsutstyr

• Spor rulleskaft og gjennomføringer: Høy overflatehardhet (> 60 HRC) bekjemper slitasje i tøffe forhold.
• Bøttepinner og hengselpinner: Kjerne seighet forhindrer katastrofal svikt under belastninger med høy påvirkning.

Olje- og gassboringsverktøy

• Borekrager og subs: Krev roterende bøyningsutmotighetsmotstand; 8620'S forgassede overflate reduserer slitasje i boremiljøer.
• Koblinger og gjengede tilkoblinger: Dra nytte av korrosjonsbestandige belegg og sakshagede tråder for høyttrykkstjeneste.

Lagre, Gaffeltruck Masts, og svinger

• Bærende løp: Forgasset 8620 motstår pitting og spalt under høye omdreininger forhold.
• Mastglideblokker: Høy kjernen duktilitet absorberer sjokk, Mens herdede overflater reduserer galling.

8. Sammenligninger med andre forgassende legeringer

Når du spesifiserer et stål av karburiserende klasse, Ingeniører evaluerer ofte flere legeringer for å balansere koste, Mekanisk ytelse, Hardhetsdybde, og seighet.

Under, Vi sammenligner 8620 Legeringsstål-en av de mest brukte saksherdende karakterene-med tre vanlige alternativer: 9310, 4140, og 4320.

Velge riktig legering

Når du velger mellom disse forgasseringslegeringene, Tenk på:

Krav til saksdybde:

• Hvis dype saker (> 3 mm) er essensielle, 9310 eller LPC-prosessert 8620 bli kandidater.
• For moderat saksdybde (1.5–2,0 mm), 8620 eller 4320 er mer økonomiske.

Kjernestyrke og seighet:

• 8620 oppfyller de fleste moderate behovene med UTS ~ 900 MPA i kjernen.
• 9310 eller 4320 Tilby forbedret seighet i store seksjoner eller sveisede samlinger.

Gjennomherdende vs. Sak herding:

• Når a Uniform HRC 40–45 er tilstrekkelig, 4140 er ofte mer kostnadseffektivt, eliminere forgassende trinn.
• Hvis Bruk motstand på arbeidsflater er kritisk, 8620/9310/4320 Gi overlegen overflatehardhet.

Kostnad og tilgjengelighet:

• I bilapplikasjoner med høyt volum, Legeringsstål 8620 dominerer på grunn av sin Kostnad-til-ytelse balansere.
• 9310 er berettiget i luftfart og forsvar der ytelsen erstatter råstoffkostnad.

Sveisbarhet og fabrikasjonsbehov:

• 4320'S strammere urenhetskontroll gjør det å foretrekke i Store sveisede strukturer.
• 8620 er lettere å sveise enn 9310, som krever strengere forvarm og interpass -kontroller på grunn av høyere herdbarhet.

9. Konklusjon

8620 Legeringsstål fortsetter å rangere blant Mest allsidig case-herding stål tilgjengelig.

Fra det balanserte Lavkarbon, Multilegert kjemi til sin påviste ytelse i forgasset, slukket, og temperert betingelse,

8620 oppfyller de krevende kravene til moderne næringer - automotiv, luftfart, tungt maskiner, olje og gass, og utover.

Ved å forstå legeringsstål 8620s metallurgi, Mekanisk oppførsel, Behandlingsparametere, og utviklende teknologier,

Ingeniører kan trygt spesifisere og designe høyytelseskomponenter som oppfyller dagens utvikling av krav-og forutse morgendagens utfordringer.

Deze tilbyr høy kvalitet 8620 Legeringsstålkomponenter

På DETTE, Vi spesialiserer oss på å produsere presisjons-konstruerte komponenter laget av Legeringsstål, Et pålitelig materiale kjent for sin eksepsjonelle kombinasjon av overflatehardhet og kjernen seighet.

Takk til det utmerkede forgassende evner, vår 8620 deler leverer utestående Bruk motstand, utmattelsesstyrke, og Dimensjonell stabilitet, Selv i krevende mekaniske applikasjoner.

Vår avanserte varmebehandlingsprosesser, streng kvalitetskontroll, og interne maskineringsmuligheter Forsikre deg om at hver komponent oppfyller de høyeste bransjestandardene.

Enten du henter for bil, luftfart, tungt maskiner, eller Industrielle drivvernsystemer.

Hvorfor velge Deze's 8620 Legeringsståldeler?

• Overlegen sak som herder opp til 60–62 HRC
• Utmerket seighet og utmattelsesmotstand
• Tilpasset maskinering og overflatebehandling tilgjengelig
• Fullt ut i samsvar med ASTM, Sae, og AMS -standarder
• OEM og volumproduksjonsstøtte

Fra tannhjul og sjakter til kamaksler og spesialitetsmekaniske deler, DETTE leverer pålitelig, høye ytelsesløsninger skreddersydd til dine behov.

Kontakt oss i dag for å lære mer eller be om et tilbud.

 

Vanlige spørsmål - 8620 Legeringsstål

Hvorfor er 8620 Stål egnet for forgasselse?

8620 har et relativt lite karboninnhold i kjernen (ca.. 0.2%), som opprettholder duktilitet, Mens legeringselementene muliggjør dyp sak herding opp til 60–62 HRC.

Dette gjør det ideelt for overflateklærmotstand uten å ofre kjernestyrke.

Hvilke varmebehandlinger brukes vanligvis på 8620 Legeringsstål?

Typiske behandlinger inkluderer forgassering, etterfulgt av slukking og temperering. Denne prosessen herder overflatelaget mens du opprettholder en mykere, Mer duktil kjerne.

Normalisering og annealing kan også brukes før karburisering for forbedret maskinbarhet eller kornforfining.7.

Er 8620 Lett å maskinere og sveise?

I annealert tilstand, 8620 viser god maskinbarhet. Imidlertid, Maskinering etter karburisering bør begrenses for å unngå verktøyets slitasje.

Den kan sveises i annealisert eller normalisert tilstand, men krever forvarming og stressavlastning etter sveis for å forhindre sprekker.

Hvilke standarder dekker 8620 Legeringsstål?

Vanlige spesifikasjoner for 8620 inkludere:

• ASTM A29 / A29M - Generelle krav
• SAE J404 - Kjemisk sammensetning
• Ams 6274 / Ams 6276 - Luftfartskvalitetskarakterer