AISI SAE 8620 钢 (UNS G86200)
AISI SAE 8620钢是一种常用的渗碳低合金材料，具有优异的渗碳响应性，对大多数截面尺寸具有良好的淬透性，由于其成本低、机械加工性好、可用性好而具有许多广泛的应用。
SAE AISI 8620 钢性能
下表总结了 SAE AISI 8620 钢的性能和规格，包括化学成分、机械性能、硬度、热处理等。
化学成分
AISI SAE 8620 钢化学成分列于下表。
|
SAE AISI 8620 化学成分，% |
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标准 |
钢级 (UNS) |
C |
硅 |
锰 |
磷，≤ |
S, ≤ |
铬 |
你 |
莫 |
铜，≤ |
○，≤ |
铝，≤ |
|
ASTM A322；ASTM A29/A29M |
8620 (UNS G86200) |
0.18-0.23 |
0.15-0.35 |
0.70-0.90 |
0.035 |
0.040 |
0.40-0.60 |
0.40-0.70 |
0.15-0.25 |
– |
– |
– |
|
ASTM A534 |
8620H |
0.17-0.23 |
0.15-0.35 |
0.60-0.95 |
0.025 |
0.015 |
0.35-0.65 |
0.35-0.75 |
0.15-0.25 |
0.3 |
0.002 |
0.05 |
机械性能
AISI SAE 8620材料力学性能列于下表，包括屈服强度（屈服应力）、抗拉强度、冲击强度和硬度等。
笔记：
- 1 兆帕 = 1 牛/平方毫米
- 1 GPa = 1 kN/mm2
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8620合金钢力学性能 |
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|
钢（UNS） |
抗拉强度，Mpa（ksi），≥ |
屈服强度，Mpa（ksi），≥ |
50 毫米（2 英寸）的伸长率，%，≥ |
面积减少, %, ≥ |
硬度，HB |
悬臂梁式冲击强度，J (ft·lbf) |
状况或治疗 |
|
8620 (UNS G86200) |
633 (92) |
357 (52) |
26.3 |
59.7 |
183 |
100 (74) |
在 915 °C (1675 °F) 下归一化 |
|
536 (78) |
385 (56) |
31.3 |
62.1 |
149 |
115 (83) |
在 870 °C (1600 °F) 下退火 |
|
机械加工性等级：冷精加工棒材的机械加工性等级为 65%，基于 100% 的 1212 钢的机械加工性等级，显微组织主要由针状珠光体和贝氏体组成。布氏硬度：179-235 HB。
硬度
|
质量对正火8620合金钢硬度的影响 |
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|
等级（UNS） |
正火温度，°C (°F) |
棒材直径，mm (in.) |
硬度，HB |
|
8620 (UNS G86200) |
915 (1675) |
13 (1/2) |
197 |
|
25 (1) |
183 |
||
|
50 (2) |
179 |
||
|
100(4) |
179 |
||
|
质量对各种直径棒材低合金 8620 钢油淬硬度 (HRC) 的影响。 |
||||||||||||
|
合金 |
13 毫米（0.5 英寸） |
25 毫米（1 英寸） |
50 毫米（2 英寸） |
100 毫米（4 英寸） |
||||||||
|
表面 |
1/2 半径 |
中心 |
表面 |
1/2 半径 |
中心 |
表面 |
1/2 半径 |
中心 |
表面 |
1/2 半径 |
中心 |
|
|
8620、8620H |
43 |
43 |
43 |
29 |
27 |
25 |
23 |
22 |
97 HRB |
22 |
95 HRB |
第93章 |
合金8620热处理
|
8620合金钢的近似转变温度 |
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年级 |
以 28 °C/h (50 °F/h) 加热时的转变温度 |
在 28 °C/h (50 °F/h) 冷却时的转变温度 |
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|
8620 (UNS G86200) |
交流1 |
Ac3 |
Ar3 |
Ar1 |
小姐 |
|
730 (1350) |
830 (1525) |
770 (1415) |
660 (1220) |
395 (745) |
|
|
低碳、低合金 8620 钢渗碳后的硬化温度 |
|||
|
SAE 钢 |
治疗 |
温度，°C (°F) |
笔记 |
|
8620、8615、8617、8622、8625、8720 |
渗碳 |
900-955 (1650-1750) |
|
|
再加热 |
800-830 (1475-1525) |
当表壳硬度是最重要的 |
|
|
830-855 (1525-1575) |
当需要更高的核心硬度时 |
||
|
回火 |
120-175 (250-350) |
可选（用于消除部分应力并提高对研磨操作开裂的抵抗力。） |
|
|
冷却介质：油 |
|||
|
直接硬化 8620 低合金钢的奥氏体化温度和淬火介质 |
|||
|
爱思 |
奥氏体化温度，°C (°F) |
淬火介质 |
温度，°C (°F) |
|
8620 (UNS G86200) |
845 (1550) |
830 °C (1525 °F) 油或奥氏体化水淬 |
200-650 (390-1200) |
|
8620合金渗碳钢的全退火循环 |
|||||
|
爱思 |
常规工艺 |
等温过程 |
|||
|
退火温度，°C (°F)，保持 45 分钟 |
冷却 |
退火温度，°C (°F) |
等温温度，°C (°F) |
保持，h |
|
|
8620 |
870 (1600) |
炉冷 |
885 (1625) |
660 (1220) |
4 |
|
8620 材料通常不需要完全退火。正火或等温处理将为加工提供最佳结构。 |
|||||
|
部分 8620 齿轮钢等级的重要渗碳参数 |
||
|
爱思 |
热处理 |
温度，°C (°F) |
|
8620 |
规范化 |
870-930 (1600-1700) |
|
退火 |
860 (1575) |
|
|
渗碳 |
930 (1700) |
|
|
再加热 |
775-840 (1425-1550) |
|
|
小姐 |
395 (745) |
|
|
8620合金钢渗碳的典型热处理 |
||||
|
爱思 |
标准化 |
渗碳温度，°C (°F) |
冷却方式 |
回火温度，°C (°F) |
|
8620钢 |
应至少与渗碳温度一样高，然后空冷 |
900-925 (1650-1700) |
油淬 |
120-175 (250-350) |
|
注意：渗碳：通常的做法是在淬火前将渗碳温度降低到大约 845°C (1550°F)，以尽量减少变形并保留奥氏体。回火：可选。回火通常用于缓解一些应力，提高磨削操作的抗裂性。在某些应用情况下，使用高于指示温度的温度。 |
||||
|
8620马氏回火钢件在盐中的典型应用 |
|||||
|
部分 |
年级 |
最大截面厚度，毫米（英寸） |
重量，公斤（磅） |
淬火条件 |
|
|
盐的温度，°C (°F) |
在盐中的最短时间，分钟 |
||||
|
螺丝机主轴 |
8620 渗碳 |
10.2 (0.40) |
6.35 (14.0) |
205 (400) |
3 |
|
螺丝机链轮 |
38.1 (1.50) |
9.07 (20.0) |
205 (400) |
3 |
|
|
8620钢件在油品中的典型应用 |
|||||||||
|
部分 |
年级 |
最大截面厚度，mm (in) |
外径，毫米（英寸） |
重量，公斤（磅） |
渗碳温度，°C (°F) |
外壳深度，μm (0.001 in) |
淬火温度，°C (°F) |
回火油温度，油中时间≥5分钟。 |
表面硬度，HRC |
|
花键轴 |
8620钢 |
50.8 (2) |
50.8 (2) |
5.1 (11.25) |
925 (1700) |
1525-1725 (60-68) |
925 (1700) |
165 |
58-62 |
|
8625钢 |
44.4 (1.75) |
44.4 (1.75) |
2.0 (4.5) |
190 |
58-62 |
||||
|
65.0 (2.559) |
65.0 (2.559) |
6.8 (15) |
165 |
58-62 |
|||||
|
氰化物镀液中液体渗碳的典型应用 |
||||||||
|
材料 |
部分 |
重量，公斤（磅） |
外壳深度，毫米（英寸） |
温度，°C (°F) |
时间，小时 |
淬火 |
后续处理 |
洛氏硬度，HRC |
|
8620钢 |
轴承座圈 |
0.9-36 (2-80) |
2.3 (0.090) |
925 (1700) |
14 |
交流电 |
② |
61-64 |
|
轴承滚子 |
0.20 (0.5) |
2.3 (0.090) |
925 (1700) |
14 |
交流电 |
② |
61-64 |
|
|
耦合 |
0.03 (0.06) |
0.25-0.4 (0.010-0.015) |
845 (1550) |
2 |
油 |
① |
文件硬 |
|
|
曲轴 |
0.9 (2) |
1.0 (0.040) |
915 (1675) |
6.5 |
交流电 |
③ |
60-63 |
|
|
齿轮 |
0.34 (0.75) |
1.0 (0.040) |
915 (1675) |
6 |
交流电 |
② |
60-63 |
|
|
0.03 (0.06) |
0.075-0.13 (0.003-0.005) |
845 (1550) |
0.5 |
油 |
① |
文件硬 |
||
|
惰轮轴 |
0.45 (1) |
0.75 (0.030) |
915 (1675) |
5 |
④ |
– |
58-63 |
|
|
平特尔 |
4.5-86 (10-190) |
1.5 (0.060) |
925 (1700) |
12 |
④ |
– |
58-63 |
|
|
活塞 |
0.20 (0.5) |
1.3 (0.050) |
915 (1675) |
8 |
交流电 |
② |
60-63 |
|
|
柱塞 |
0.45-82 (1-180) |
1.3 (0.050) |
915 (1675) |
8 |
④ |
– |
58-63 |
|
|
内存 |
2.3-23 (5-50) |
1.1 (0.045) |
915 (1675) |
7 |
④ |
– |
58-63 |
|
|
阀芯 |
0.45-54 (1-120) |
1.3 (0.050) |
925 (1700) |
7 |
④ |
– |
58-63 |
|
|
推力杯 |
0.20 (0.5) |
1.1 (0.045) |
915 (1675) |
7 |
④ |
– |
58-63 |
|
|
推力板 |
5.4 (12) |
2.3 (0.090) |
925 (1700) |
14 |
交流电 |
② |
60-64 |
|
|
万能插座 |
1.8 (4) |
1.5 (0.060) |
915 (1675) |
10 |
交流电 |
② |
58-63 |
|
|
阀门 |
0.01 (0.03) |
0.4-0.5 (0.015-0.020) |
845 (1550) |
4 |
油 |
⑤ |
≥60 |
|
|
阀座 |
0.20 (0.5) |
1.1 (0.045) |
915 (1675) |
7 |
交流电 |
② |
60-63 |
|
|
耐磨板 |
0.45-3.6 (1-8) |
1.3 (0.050) |
915 (1675) |
7 |
交流电 |
② |
60-63 |
|
|
笔记：
|
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|
无氰镀液中液体渗碳的典型应用 |
||||||||
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合金 |
部分 |
重量，公斤（磅） |
外壳深度，毫米（英寸） |
温度，°C (°F) |
时间，小时 |
淬火 |
后续处理 |
洛氏硬度，HRC |
|
4620、8620钢 |
螺丝机主轴 |
0.8 (1.8) |
0.89 (0.035) |
在 840 °C (1545 °F) 预热；在 920 °C (1690 °F) 下渗碳 |
6 |
熔盐，205 °C (400 °F) |
– |
60-63 |
渗碳
AISI SAE 8620 钢的常用渗碳方法是在准备好的含碳气氛中以 0.9% C 的电位加热到 925 °C (1700 °F)，保持约 4 小时（达到 1.3 mm 的深度[0.050 in])，然后将温度降至 845 °C (1555 °F)。碳势接近共析，保持 1 h 扩散期，在油中淬火，然后在 150°C (300°F) 回火。如果可以容忍较高回火温度下的硬度损失，则可以使用稍高的回火温度来增加韧性。
碳氮共渗
典型的 SAE AISI 8620 材料碳氮共渗工艺包括在渗碳气氛中使用 10%（体积）无水氨加热至 845 °C (1555 °F) 45 分钟，然后在油中淬火以产生 0.305 毫米（0.012 英寸）深壳。可以调节时间和温度以改变表壳的深度。温度通常在 790 至 900 °C（1455 至 1650 °F）之间。碳氮共渗后，建议在 150 至 260 °C（300 至 500 °F）回火。
应用
AISI SAE 8620 钢的应用包括：差速器（汽车和非公路）、驱动器（工业、拖拉机配件）、发动机、设备（非公路、钢铁或造纸厂、采矿）、起动机。汽车的齿轮、转向机构、齿轮箱和传动部件。
渗碳齿轮、小齿轮、轴、差速器环、转向蜗杆、发动机曲轴、花键轴、链条、气钻零件、卡盘爪、油井钻头和铰刀、活塞销、气动卡盘、重型螺栓、紧固件和手工具。
