1. Увођење
Током протеклог века, 8620 легура челика стекао је репутацију радног коња у индустријама које захтевају каљеног случаја, компоненте високе жилавости— од аутомобилских зупчаника до осовина тешких машина.
Први пут развијен средином 20. века, 8620 спада под САЕ Ј403 номенклатурни систем (често паралелно са АСТМ А681 или АИСИ класификације) као а нисколегирани, степен карбуризације челик.
Његова уравнотежена хемија—умерен садржај угљеника увећан никлом, хром,
а молибден—омогућава дубоко угљенисање и наредни циклуси гашења/закашњења који производе а тврдо спољно кућиште на врху а Војвода, тврдо језгро.
Сходно томе, Аиси 8620 челик се појављује у апликацијама које захтевају отпорност на хабање на површини без жртвовања отпорност на ударе интерно.
Овај чланак истражује 8620 са више тачака гледишта — металуршке, механички, прерада, и економски — да обезбеди темељну, професионалан, и кредибилан ресурс.
2. Хемијски састав 8620 Легура челика
| Елемент | Типичан распон (венчање %) | Улога / Утицај |
|---|---|---|
| Угљеник (Ц) | 0.18 - 0.23 | – Обезбеђује очвршћавање након карбуризације – Формира мартензитни омотач током гашења – Ниско језгро угљеника обезбеђује чврстину, дуктилно језгро |
| Манган (Мн) | 0.60 - 0.90 | – Делује као деоксидант током топљења – Промовише формирање аустенита, побољшање очвршћавања – Повећава затезну чврстоћу и жилавост |
| Силицијум (И) | 0.15 - 0.35 | – Служи као деоксидатор и модификатор сумпора – Повећава снагу и тврдоћу – Побољшава реакцију каљења |
| Никл (У) | 0.40 - 0.70 | – Повећава жилавост језгра и отпорност на ударце – Продубљује способност каљења за равномерно језгро мартензита – Благо побољшава отпорност на корозију |
Хром (ЦР) |
0.40 - 0.60 | – Промовише очвршћавање и отпорност на хабање у кућишту – Формира легуре карбида који повећавају површинску тврдоћу – Доприноси стабилности каљења |
| Молибден (Мо) | 0.15 - 0.25 | – Повећава каљивост и дубину тврдоће – Побољшава чврстоћу на високим температурама и отпорност на пузање – Рафинира величину зрна |
| Бакар (Цу) | ≤ 0.25 | – Делује као нечистоћа – Благо побољшава отпорност на корозију – Минимални утицај на отврдњавање или механичка својства |
| Фосфор (П) | ≤ 0.030 | – Нечистоћа која повећава снагу, али смањује жилавост – Одржавајте ниско да бисте избегли крхкост у језгру |
| Сумпорни (С) | ≤ 0.040 | – Нечистоћа која побољшава обрадивост формирањем манган сулфида – Прекомерно С може изазвати врућу краткоћу; контролисан да би се одржала дуктилност |
| Гвожђе (Фе) | Равнотежа | – Елемент основне матрице – Носи све додатке легуре и одређује укупну густину и модул |
3. Физичка и механичка својства 8620 Легура челика
Испод је табела која сумира кључне физичке и механичке особине 8620 легирани челик у свом нормализованом (језгро) и каљеног случаја (угљенисано + угашен + темперед) услови:
| Имовина | Нормализовано (Цоре) | Царбуризед Цасе | Белешке |
|---|---|---|---|
| Густина (р) | 7.85 Г / цм³ | 7.85 Г / цм³ | Иста основна густина у свим условима |
| Топлотна проводљивост (20 ° Ц) | 37–43 В/м·К | 37–43 В/м·К | Типично за челике ниске легуре |
| Специфична топлота (цₚ) | 460 Ј / кг · к | 460 Ј / кг · к | Вредности се занемарљиво мењају након термичке обраде |
| Еластични модул (Е) | 205–210 ГПа | 205–210 ГПа | У суштини остаје константан |
| Коефицијент топлотне експанзије (20-100 ° Ц) | 12.0–12,5 × 10⁻⁶ /°Ц | 12.0–12,5 × 10⁻⁶ /°Ц | Не утиче на површинске обраде |
Затезна чврстоћа (Утс) |
550-650 МПА | 850–950 МПа | Цоре (нормализован) вс. случај (површине) након карбуризације + гасити + нарав |
| Снага приноса (0.2% зборник) | 350-450 МПА | 580–670 МПа | Принос језгра у нормализованом стању; принос случајева после К&Т |
| Издужење (у 50 мм гаге) | 15-18% | 12-15% | Језгро задржава већу дуктилност; кућиште нешто ниже, али још увек дуктилно око очврслог слоја |
| Тврдоћа (Хб) | 190–230 ХБ | - | Нормализована тврдоћа пре карбуризације |
| Површинска тврдоћа кућишта (ХРЦ) | - | 60–62 ХРЦ | Измерено на непосредној површини после К&Т |
| Тврдоћа језгра (ХРЦ) | - | 32–36 ХРЦ | Измерено ~ 5–10 мм испод површине након К&Т |
Ефективна дубина кућишта |
- | 1.5–2,0 мм (50 ХРЦ) | Дубина на којој тврдоћа пада на ~ 50 ХРЦ |
| Цхарпи В-Нотцх Импацт (20 ° Ц) | 40–60 Ј | Цоре: ≥ 35 Ј; Случај: 10-15 ј | Чврстоћа језгра остаје висока; случај је тежи и мање тежак |
| Граница замора при савијању (Р = –1) | ~ 450–500 МПа | ~ 900–1000 МПа | Ојачана површина значајно побољшава отпорност на замор |
| Снага на притисак | 600-700 МПА | 900-1,100 МПА | Компресија кућишта ~3× затезна језгра; компресија језгра ~3× затезна језгра |
| Отпорност на хабање | Умерен | Одличан | Површинска тврдоћа од ~60 ХРЦ обезбеђује високу отпорност на хабање |
Белешке:
- Све вредности су приближне и зависе од тачних параметара обраде (Нпр., температура каљења, гасити медијум).
- Нормализована својства представљају неугљеничне, жарено стање. Вредности карбуризованог кућишта одражавају типично наугљичење на гас (0.8-1.0 % Ц случај), уље/гасити + нарав (180 ° Ц) циклуси.
- Вредности замора и удара претпостављају стандардне узорке за испитивање; компоненте у стварном свету могу да варирају због заосталих напона и геометрије.
4. Топлотна обрада и површинско очвршћавање 8620 Легура челика
Уобичајени циклуси топлотне обраде
Аустенитизинг
- Температурни опсег: 825–870 °Ц, у зависности од величине секције (већа за дебље пресеке да би се обезбедила потпуна аустенитизација).
- Холд Тиме: 30– 60 минута, обезбеђивање равномерног формирања зрна аустенита.
- Разматрања: Превисока температура или прекомерно задржавање могу да доведу до грубости зрна, смањење жилавости.
Гашење
- Средњи: Уље средњег вискозитета (Нпр., ИСО 32–68) или средства за гашење на бази полимера за смањење изобличења, посебно у сложеним геометријама.
- Циљна тврдоћа језгра: ~32–36 ХРЦ после каљења.
Ублажавање
- Температурни опсег: 160–200 °Ц за карбуризоване делове (да се сачува тврд случај), или 550–600 °Ц за захтеве за каљење.
- Холд Тиме: 2–4 сата, праћен хлађењем ваздуха.
- Резултат: Балансира између тврдоће и жилавости - темперамент веће температуре (550 ° Ц) даје дуктилније језгро али мекшу површину.
Поступци карбуризације
Пацк Царбуризинг
- Поступци: Облагање делова у паковањима на бази дрвеног угља на 900–930 °Ц током 6–24 сата (у зависности од жељене дубине кућишта), затим угасити.
- За/Против: Јефтина опрема, али променљива уједначеност падежа и веће изобличење.
Гас Царбуризинг
- Поступци: Пећи са контролисаном атмосфером уводе гасове који садрже угљеник (метан, пропан) на 920–960 °Ц; дубина кућишта често 0,8–1,2 мм за 4–8 сати.
- Предности: Прецизан потенцијал угљеника, минимално изобличење, поновљиве дубине случаја.
Вацуум Царбуризинг (Карбуризација ниског притиска, ЛПЦ)
- Процес: Карбуризација под ниским притиском, процесни гасови високе чистоће на 920–940 °Ц, праћено брзим гашењем гаса под високим притиском.
- Бенефиције: Одлична униформност случаја (±0,1 мм), смањена оксидација („бели слој“ минимизиран), и строгу контролу дисторзије, уз веће трошкове опреме.
Микроструктурне промене током карбуризације, Гашење, и каљење
- Карбуризам: Уводи градијент угљеника (површина ~0,85–1,0% Ц до језгра ~0,20% Ц), формирајући слој аустенитног кућишта.
- Гашење: Трансформише карбуризовано кућиште у мартензита (60–62 ХРЦ), док се језгро претвара у а мешовити мартензит-каљени мартензит или бејнит (у зависности од тежине гашења).
- Ублажавање: Смањује заостала напрезања, претвара задржани аустенит, и омогућава таложење карбида (Фе₃ц, Цр-богати карбиди) за побољшање жилавости.
Идеалан циклус темперамента (180–200 °Ц за 2 сати) даје случај са фина расподела карбида и дуктилно језгро.
Предности очвршћавања кућишта у односу на прекомерно очвршћавање
- Површинска тврдоћа (60–62 ХРЦ) отпоран је на хабање и удубљење.
- Цоре Тоугхнесс (32–36 ХРЦ) апсорбује удар и спречава катастрофални крхки квар.
- Управљање резидуалним стресом: Правилно каљење смањује напоне изазване гашењем, што доводи до минималног изобличења делова и високог века трајања.
Контрола изобличења и управљање заосталим напрезањем
- Гашење средњег избора: Нафта вс. полимер вс. гасно гашење—свако производи различите криве хлађења.
Полимерна средства за гашење (Нпр., 5–15% полиалкилен гликол) често смањују савијање у односу на уље. - Фиктуре Десигн: Уједначена подршка и минимално ограничење током гашења смањују савијање или увртање.
- Вишеструки кораци каљења: Прва ниска температура стабилизује мартензит, праћено температуром на вишој температури да би се додатно смањио заостало напрезање.
5. Отпорност на корозију и еколошке перформансе
Атмосферска и водена корозија
Као а челик са ниским легуром, 8620 показује умерену отпорност на корозију у атмосферским условима. Међутим, незаштићене површине може оксидирати (хрђа) у року од неколико сати у влажном окружењу.
У воденом или морском окружењу, брзина корозије се убрзава услед напада хлорида.
Типична каљена и каљена површина (32 ХРЦ) у 3.5% Нацл на 25 °Ц показује ~0,1–0,3 мм/годишње једноличну корозију.
Сходно томе, заштитни премази (фосфат, боје, или галвански Зн/Ни) често претходе сервису у корозивним подешавањима.
Подложност пуцању од напонске корозије
8620Умерена жилавост после карбуризације помаже у отпорности напонско-корозионо пуцање (СЦЦ) боље од челика са високим садржајем угљеника, али је потребан опрез у срединама богатим хлоридима или каустичним у комбинацији са затезним напоном.
Тестирање то указује танке карбуризоване секције (< 4 мм) су рањивији ако нису потпуно темперирани. пХ-контролисани инхибитори и катодна заштита ублажавају СЦЦ у критичним применама.
Заштитни премази и површински третмани
- Премази за конверзију фосфата: Гвожђе-фосфат (ФеПО₄) примењен на 60 °Ц за 10 минута даје слој од 2-5 µм, побољшање адхезије боје и почетне отпорности на корозију.
- Превлака у праху / Вет Паинтинг: Епоксидно-полиестерски прахови очвршћени на 180 °Ц обезбеђују 50–80 µм заштите баријере, идеалан за спољашња или благо корозивна окружења.
- Елецтроплатед Цинк или никл: Танак (< 10 μм) метални слојеви нанети након киселог кисељења — цинк пружа жртву заштиту, док никл повећава отпорност на хабање и корозију.
Високотемпературна оксидација и скалирање
У непрекидној служби изнад 300 ° Ц, 8620 може формирати густи оксид (скала) слојева, што доводи до губитка тежине до 0.05 мм/годишње при 400 ° Ц.
Додатци молибдена донекле побољшавају отпорност на оксидацију, али за дуготрајну употребу на високим температурама (> 500 ° Ц), нерђајуће легуре или легуре на бази никла су пожељније.
6. Заварљивост и израда 8620 Легура челика
Загрејати, Интерпасс, и ПВХТ препоруке
- Претходно загревање: 150–200 °Ц пре заваривања смањује термичке градијенте и успорава хлађење како би се спречио мартензит у зони утицаја топлоте (Хај).
- Интерпасс Температуре: Одржавајте 150–200 °Ц за вишепролазне заваре како бисте минимизирали тврдоћу ХАЗ-а.
- Пост-заваривање топлоте (Пхт): Ослобађање од напрезања на 550–600 °Ц током 2–4 сата обезбеђује жилавост ХАЗ-а и смањује заостала напрезања.
Уобичајени процеси заваривања
- Електролучно заваривање заштићеног метала (СМАВ): Коришћење електрода са ниским садржајем водоника (Нпр., Е8018-Б2) даје затезне чврстоће од 500–550 МПа у металу шава.
- Гасно заваривање метала (ГМАВ/МИГ): пуњена језгром (ЕР80С-Б2) или чврсте жице (ЕР70С-6) производи висококвалитетне заварене спојеве са минималним прскањем.
- Заваривање гасом волфрама (ГТАВ/ТИГ): Нуди прецизну контролу, посебно за танке делове или нерђајуће слојеве.
Избор метала за заваривање
Пожељни метали за пуњење укључују 8018 или 8024 серије (СМАВ) и ЕР71Т-1/ЕР80С-Б2 (Раскопер).
Они имају одговарајуће карактеристике очвршћавања и каљења, осигуравајући да завар и ХАЗ не постану ломљиви након ПВХТ.
7. Примене и случајеви употребе у индустрији
Аутомобилске компоненте
- Зупчаници и зупчаници: Царбуризед цасе (0.8– дубина 1,2 мм) са приносом ослобођеним од стреса језгра отпорност на хабање површине и апсорпција ударца језгра-идеално за преносе.
- Управљачке осовине и дневники: Искористите високу издржљивост и издржљивост, обезбеђивање безбедности у системима управљања.
Тешке машине и грађевинска опрема
- Осовине и чауре гусеничара: Висока површинска тврдоћа (> 60 ХРЦ) бори се против абразивног хабања у тешким условима.
- Игле корпе и игле за шарке: Чврстоћа језгра спречава катастрофални квар под великим ударним оптерећењима.
Алати за бушење нафте и гаса
- Огрлице и подметачи за бушење: Захтева отпорност на замор при ротирајућем савијању; 8620Карбуризована површина смањује хабање у окружењима исплаке.
- Спојнице и навојне везе: Искористите предности премаза отпорних на корозију и каљених нити за рад под високим притиском.
Лежајеви, Јарбри виљушкара, анд Пивотс
- Беаринг Рацес: Царбуризед 8620 отпоран је на ломљење и ломљење под условима високог обртаја.
- Слиде Блоцкс: Висока дуктилност језгра апсорбује ударце, док очвршћене површине смањују дражење.
8. Поређења са другим легурама за карбуризацију
Када се специфицира челик за карбуризацију, инжењери често процењују више легура да би уравнотежили трошак, Механичке перформансе, дубина тврдоће, и жилавост.
Доњи део, упоређујемо 8620 легирани челик—један од најчешће коришћених класа за каљење кућишта—са три уобичајене алтернативе: 9310, 4140, и 4320.
| Критеријум | 8620 | 9310 | 4140 | 4320 |
|---|---|---|---|---|
| Аллои Цонтент | Умерено Ни/Цр/Мо | Хигх Ни (1.65-2.00%), виши Мо | Цр/Мо, нема Ни, виши Ц | Слично као 8620, строже С/П контроле |
| Дубина случаја (до 50 ХРЦ) | ~ 1,5–2,0 мм | ~ 3–4 мм | Н / А (кроз каљење до ~40 ХРЦ) | ~ 1,5–2,0 мм |
| Цоре Тоугхнесс (К&Т) | УТС 850–950 МПа; Шарпи 35–50 Ј | УТС 950–1050 МПа; Шарпи 30–45 Ј | УТС 1.000–1.100 МПа; Шарпи 25–40 Ј | УТС 900–1000 МПа; Шарпи 40–60 Ј |
| Површинска тврдоћа (ХРЦ) | 60–62 ХРЦ (угљенисано) | 62–64 ХРЦ (угљенисано) | 40–45 ХРЦ (кроз-каљење) | 60–62 ХРЦ (угљенисано) |
Обрада (Нормализовано) |
~ 60–65% од 1212 | ~ 50–60% од 1212 | ~ 40–45% од 1212 | ~ 55–60% од 1212 |
| Контрола изобличења | Умерен, поликуенцх куенцх препоручује се | Добро са ЛПЦ или гасним гасом | Већа дисторзија у великим деловима | Боље него 8620 у великим завареним спојевима |
| Трошак (Сировинска основа) | Основна цена | +15–25% више 8620 | Слично као 8620 | +5–10% више 8620 |
| Типична случаја употребе | Аутомобилски зупчаници, шахтови, општи делови | Ваздухопловство, зупчаници ветротурбина | Цранксхафттс, умире, делови тешких машина | Опрема за нафту, велики заварени делови |
Избор праве легуре
Приликом избора између ових легура за карбуризацију, размислити:
Захтеви за дубину кућишта:
- Ако дубоки случајеви (> 3 мм) су од суштинског значаја, 9310 или ЛПЦ-обрађено 8620 постати кандидати.
- За умерену дубину кућишта (1.5–2,0 мм), 8620 или 4320 су економичнији.
Снага и чврстоћа језгра:
- 8620 задовољава већину умерених потреба са УТС ~ 900 МПа у језгру.
- 9310 или 4320 нуде побољшану жилавост у великим пресецима или завареним склоповима.
Кроз-очвршћавање вс. Цасе Харденинг:
- Када је а униформа ХРЦ 40–45 је довољно, 4140 често је исплативији, елиминисање корака карбуризације.
- Ако отпорност на хабање на радним површинама је критична, 8620/9310/4320 обезбеђују врхунску површинску тврдоћу.
Трошак и доступност:
- У аутомобилским апликацијама великог обима, легура челика 8620 доминира због свог цена за учинак баланс.
- 9310 оправдано је у ваздухопловство и одбрану где перформансе замењују цену сировина.
Заварљивост и потребе израде:
- 4320’с строжа контрола нечистоћа чини га пожељнијим у велике заварене конструкције.
- 8620 је лакше заварити него 9310, што захтева строжију контролу предгревања и међупролаза због веће отврдљивости.
9. Закључак
8620 легирани челик наставља да се сврстава међу најразноврсније очвршћавање доступни челици.
Од свог уравнотеженог нискоугљеничне, вишелегирана хемија на своје доказане перформансе у угљенисано, угашен, и каљен стање,
8620 испуњава строге захтеве модерне индустрије—аутомобилске, ваздухопловство, Тешка машина, уље и гас, и шире.
Разумевањем металургије легираног челика 8620, механичко понашање, параметри обраде, и технологије у развоју,
Инжењери могу са сигурношћу да специфицирају и дизајнирају компоненте високих перформанси које испуњавају данашње захтеве у развоју - и предвиђају сутрашње изазове.
ДЕЗЕ нуди висок квалитет 8620 Компоненте од легираног челика
У Ово, специјализовани смо за производњу прецизно пројектованих компоненти направљених од легура челика, поуздан материјал познат по својој изузетној комбинацији површинске тврдоће и жилавости језгра.
Захваљујући свом одличном способности карбуризације, наше 8620 делови испоручују изванредно отпорност на хабање, снага замора, и Димензионална стабилност, чак и у захтевним механичким применама.
Наш напредни процеси топлотне обраде, строги контрола квалитета, и могућности машинске обраде у кући осигурати да свака компонента испуњава највише индустријске стандарде.
Без обзира да ли тражите извор аутомотиве, ваздухопловство, Тешка машина, или индустријски погонски системи.
Зашто одабрати ДЕЗЕ 8620 Делови од легираног челика?
- Врхунско очвршћавање кућишта до 60–62 ХРЦ
- Одлична жилавост и отпорност на замор
- Доступна обрада по мери и површинска обрада
- Потпуно усклађен са Астм, Сае, и АМС стандардима
- Подршка за ОЕМ и обимну производњу
Од зупчаници и вратила до брегасте осовине и специјални механички делови, Ово испоручује поуздано, решења високих перформанси прилагођена вашим потребама.
Контактирајте нас данас да сазнате више или затражите понуду.
Честа питања – 8620 Легура челика
Зашто је 8620 челик погодан за карбуризацију?
8620 има релативно низак садржај угљеника у језгру (приближно. 0.2%), који одржава дуктилност, док његови легирајући елементи омогућавају дубоко каљење кућишта до 60–62 ХРЦ.
То га чини идеалним за површинску отпорност на хабање без жртвовања чврстоће језгра.
На шта се обично примењују топлотни третмани 8620 легура челика?
Типични третмани укључују карбуризацију, након чега следи гашење и каљење. Овај процес очвршћава површински слој уз одржавање мекшег, дуктилније језгро.
Нормализација и жарење се такође могу користити пре карбуризације ради побољшања обрадивости или пречишћавања зрна.7.
Ис 8620 лако се обрађује и завари?
У жареном стању, 8620 показује добру обрадивост. Међутим, машинску обраду након карбуризације треба ограничити како би се избегло хабање алата.
Може се заваривати у жареном или нормализованом стању, али захтева претходно загревање и смањење напона након заваривања да би се спречило пуцање.
Шта стандарди покривају 8620 легура челика?
Заједничке спецификације за 8620 укључити:
- АСТМ А29 / А29М – Општи захтеви
- САЕ Ј404 – Хемијски састав
- АМС 6274 / АМС 6276 – Оцене квалитета ваздухопловства
