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航空汽车通吃的 AISI 8620,真的有这么神?

更新时间:2025-07-27点击次数:54

AISI 8620 渗碳钢全面解析:成分、性能、热处理与应用一篇讲透

AISI 8620 是美标低碳合金渗碳钢,因其优异的渗碳淬火性能、良好的韧性和强度,广泛应用于汽车、航空、机械等行业的中高强度结构零件,尤其适合制造要求耐磨又具心部韧性的齿轮、轴类、曲柄等关键件。


一、AISI 8620 材料简介

  • 名称:AISI 8620

  • 标准:SAE/AISI ASTM

  • 类型:镍铬钼合金渗碳钢

  • 对应中国牌号:20NiCrMo(近似)

  • 典型特征

    • 极jia的渗碳淬火能力

    • 高强度、高韧性

    • 热处理尺寸稳定性好

    • 耐冲击、耐磨性出色


二、化学成分(%)

元素范围
C0.18 – 0.23
Mn0.70 – 0.90
Cr0.40 – 0.60
Ni0.40 – 0.70
Mo0.15 – 0.25
Si≤ 0.35
P/S≤ 0.035

📌 其中 Ni 提升韧性Cr 增加淬透性Mo 提高高温强度与回火抗力,使 AISI 8620 成为非常适合重载、冲击环境的渗碳钢。


三、热处理工艺(典型流程)

工艺阶段温度范围(℃)冷却方式目的说明
渗碳870–950控碳气氛增加表层碳含量,提高硬度
淬火830–880油冷获得马氏体,提高强度和硬度
回火150–200空冷消除应力,稳定组织结构

渗碳层深度 通常控制在 0.8 – 1.2 mm,实际应用可根据承载要求加深。


四、力学性能(热处理后)

性能项典型数值
表面硬度HRC 58 – 63(渗碳淬火)
心部硬度HB 200 – 260
抗拉强度≥ 900 MPa
屈服强度≥ 600 MPa
延伸率≥ 12%
冲击韧性≥ 50 J

📌 在渗碳后,表面硬而耐磨,心部仍保留良好韧性和抗冲击性,特别适合长期承受交变载荷的零件。


五、典型应用场景

行业零件类型
汽车工业齿轮、花键轴、连杆、小轴
航空航天活塞销、主轴、起落架构件
工程机械齿圈、凸轮轴、驱动销、销轴
精密设备齿轮轴、同步环、传动组件

✅ 特别适合高应力、高精度要求的零件,且热处理后形变量小,加工性好。


六、与类似材料对比分析

材料渗碳能力韧性加工性成本推荐应用
AISI 8620★★★★★★★★★☆★★★★☆中高高精密、抗冲击零件
20CrMnTi★★★★★★★★★★★★★变速箱齿轮、齿轮轴
16MnCr5★★★★★★★☆★★★☆标准强度齿轮件
SCM420★★★★☆★★★★★★★★☆日系通用齿轮材料

七、使用建议 & 加工提示

✅ 推荐使用场景:

  • 负荷交变的传动件

  • 高速、高精度加工需求

  • 热处理尺寸变化要求小的场合

⚠️ 加工注意事项:

  • 渗碳层较深时,注意工件冷却速度,防止开裂

  • 尽量采用预加工 → 热处理 → 精加工流程

  • 对心部韧性要求高的零件,应避免过度碳化


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