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AISI 8620 滲碳鋼全面解析：成分、性能、熱處理與應(yīng)用一篇講透
AISI 8620 是美標低碳合金滲碳鋼，因其優(yōu)異的滲碳淬火性能、良好的韌性和強度，廣泛應(yīng)用于汽車、航空、機械等行業(yè)的中高強度結(jié)構(gòu)零件，尤其適合制造要求耐磨又具心部韌性的齒輪、軸類、曲柄等關(guān)鍵件。
一、AISI 8620 材料簡介
名稱：AISI 8620
標準：SAE/AISI ASTM
類型：鎳鉻鉬合金滲碳鋼
對應(yīng)中國牌號：20NiCrMo（近似）
典型特征：
極jia的滲碳淬火能力
高強度、高韌性
熱處理尺寸穩(wěn)定性好
耐沖擊、耐磨性出色
二、化學成分（%）
| 元素 | 范圍 |
|---|---|
| C | 0.18 – 0.23 |
| Mn | 0.70 – 0.90 |
| Cr | 0.40 – 0.60 |
| Ni | 0.40 – 0.70 |
| Mo | 0.15 – 0.25 |
| Si | ≤ 0.35 |
| P/S | ≤ 0.035 |
?? 其中 Ni 提升韌性，Cr 增加淬透性，Mo 提高高溫強度與回火抗力，使 AISI 8620 成為非常適合重載、沖擊環(huán)境的滲碳鋼。
三、熱處理工藝（典型流程）
| 工藝階段 | 溫度范圍（℃） | 冷卻方式 | 目的說明 |
|---|---|---|---|
| 滲碳 | 870–950 | 控碳氣氛 | 增加表層碳含量，提高硬度 |
| 淬火 | 830–880 | 油冷 | 獲得馬氏體，提高強度和硬度 |
| 回火 | 150–200 | 空冷 | 消除應(yīng)力，穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu) |
? 滲碳層深度 通常控制在 0.8 – 1.2 mm，實際應(yīng)用可根據(jù)承載要求加深。
四、力學性能（熱處理后）
| 性能項 | 典型數(shù)值 |
|---|---|
| 表面硬度 | HRC 58 – 63（滲碳淬火） |
| 心部硬度 | HB 200 – 260 |
| 抗拉強度 | ≥ 900 MPa |
| 屈服強度 | ≥ 600 MPa |
| 延伸率 | ≥ 12% |
| 沖擊韌性 | ≥ 50 J |
?? 在滲碳后，表面硬而耐磨，心部仍保留良好韌性和抗沖擊性，特別適合長期承受交變載荷的零件。
五、典型應(yīng)用場景
| 行業(yè) | 零件類型 |
|---|---|
| 汽車工業(yè) | 齒輪、花鍵軸、連桿、小軸 |
| 航空航天 | 活塞銷、主軸、起落架構(gòu)件 |
| 工程機械 | 齒圈、凸輪軸、驅(qū)動銷、銷軸 |
| 精密設(shè)備 | 齒輪軸、同步環(huán)、傳動組件 |
? 特別適合高應(yīng)力、高精度要求的零件，且熱處理后形變量小，加工性好。
六、與類似材料對比分析
| 材料 | 滲碳能力 | 韌性 | 加工性 | 成本 | 推薦應(yīng)用 |
|---|---|---|---|---|---|
| AISI 8620 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | 中高 | 高精密、抗沖擊零件 |
| 20CrMnTi | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★★ | 中 | 變速箱齒輪、齒輪軸 |
| 16MnCr5 | ★★★★ | ★★★☆ | ★★★☆ | 中 | 標準強度齒輪件 |
| SCM420 | ★★★★☆ | ★★★★ | ★★★★☆ | 中 | 日系通用齒輪材料 |
七、使用建議 & 加工提示
? 推薦使用場景：
負荷交變的傳動件
高速、高精度加工需求
熱處理尺寸變化要求小的場合
?? 加工注意事項：
滲碳層較深時，注意工件冷卻速度，防止開裂
盡量采用預(yù)加工 → 熱處理 → 精加工流程
對心部韌性要求高的零件，應(yīng)避免過度碳化
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