Thép hợp kim AISI 8640 cường độ cao

Tổng quan về sản phẩm

AISI 8640 là thép hợp kim niken-crom-molypden thuộc loại làm cứng bằng dầu, được công nhận nhờ sự kết hợp tuyệt vời giữa độ cứng, độ dẻo dai và đặc tính độ bền. Được phát triển như một loại thép hợp kim thấp linh hoạt, 8640 mang lại hiệu suất cân bằng giúp nó phù hợp với các ứng dụng kỹ thuật đòi hỏi khắt khe về khả năng chống mỏi và độ bền mài mòn cao.

Khác với thép 8620 và thép 8630, thép 8640 có hàm lượng carbon cao hơn 0,38–0,43%, mang lại độ cứng bề mặt vượt trội sau khi làm nguội và ủ, xử lý cacbon hóa hoặc thấm nitơ, trong khi các chất phụ gia niken duy trì độ dẻo ổn định dưới tải sốc nhiệt độ thấp.

Tính năng sản phẩm

Thành phần hóa học

Cấp	C	Sĩ	Mn	P	S	Cr	Mo	Ni
8640	0,38-0,43	0,15-0,35	0,75-1,00	0,035Tối đa	0,040Tối đa	0,40-0,60	0,15-0,25	0,40-0,70

Tính chất cơ học

1. Điều kiện khi vẽ (Tròn 25 mm, Vẽ nguội)

Tài sản	Giá trị
Độ bền kéo, tối đa	945 MPa
Độ bền kéo, năng suất	931 MPa
Độ giãn dài khi đứt	9,0% (trong 50 mm)
Độ cứng, Brinell	277
Độ cứng, Rockwell C	28
Khả năng gia công	65% (dựa trên AISI 1212 = 100%)

2. Điều kiện tôi dầu và tôi nhiệt (tôi 845°C, tôi 540°C, tròn 100 mm)

Tài sản	Giá trị
Độ bền kéo, tối đa	889 MPa
Độ bền kéo, năng suất	752 MPa
Độ giãn dài khi đứt	23% (trong 50 mm)
Độ cứng, Brinell	270
Độ cứng, Rockwell C	27
Giảm diện tích	40%

3. Điều kiện xử lý nhiệt cường độ cao (dầu tôi, hạt mịn, tôi luyện ở 205°C)

Tài sản	Giá trị
Độ bền kéo, tối đa	1862 MPa
Độ bền kéo, năng suất	1669 MPa
Độ giãn dài	10%
Độ cứng, Brinell	505
Giảm diện tích	40%

Quá trình rèn

• Gia nhiệt sơ bộ: 650°C – 750°C, tốc độ gia nhiệt chậm để loại bỏ gradient nhiệt độ bên trong phôi

• Nhiệt độ rèn ban đầu: 1150°C – 1200°C

• Nhiệt độ rèn cuối cùng: 850 ° C Min

• Nếu quá trình hình thành dừng ở nhiệt độ dưới 850°C, vật liệu sẽ chuyển sang vùng giòn; biến dạng rèn nguội sẽ tạo ra các vết nứt nhỏ trên bề mặt và lõi.

Xử lý nhiệt

Bình thường hóa

• Nhiệt độ gia nhiệt: 860°C – 900°C

• Thời gian ngâm: 30–90 phút

• Chế độ làm mát: Làm mát không khí tĩnh đến nhiệt độ phòng

• Chức năng: Tinh chỉnh các hạt rèn thô, phân bố nguyên tố hợp kim đồng nhất, giảm ứng suất bên trong, cải thiện tính đồng nhất cho quá trình làm nguội tiếp theo. Độ cứng chuẩn hóa: 240–280 HB.

Ủ

• Nhiệt độ gia nhiệt: 760°C – 790°C

• Giữ lâu: 2–4 giờ

• Làm nguội lò chậm (<30°C/h) xuống 500°C, sau đó làm mát bằng không khí

• Chức năng: Chuyển đổi đá trân châu dạng mảnh thành xi măng hình cầu, cắt giảm đáng kể khả năng chống cắt. Độ cứng được ủ 220 HB để tiện, phay và khoan có độ chính xác cao.

Làm nguội & ủ

• Nhiệt độ austenit hóa: 830°C – 860°C

• Thời gian ngâm: 45–120 phút

• Môi trường làm nguội: Dầu ấm (khuyên dùng dầu ấm 60–80°C; cấm làm nguội bằng nước để tránh nứt)

• Nhiệt độ ủ: 560°C – 620°C, giữ 120–180 phút, thoáng mát

• Lời nhắc chính: Việc ủ hoàn toàn phải được thực hiện trong vòng 4 giờ sau khi tôi dầu để tránh các vết nứt khi tôi bị trì hoãn.

Quy mô cung cấp, dung sai & tồn kho

1. Loại sản phẩm & Phạm vi kích thước

Loại sản phẩm	Phạm vi kích thước	Chiều dài
Thanh kéo nguội	Φ3-Φ80mm	6000-9000mm
Thanh cán nóng	Φ16-Φ310mm	6000-9000mm
Thanh rèn nóng	Φ100-Φ1200mm	3000-5800mm
Tấm/tấm cán nóng	T:3-200mm; Rộng: 1500-2500mm	2000-5800mm
Khối rèn nóng	T: 80-800mm; Rộng: 100-2500mm	2000-5800mm

2. Độ hoàn thiện bề mặt, dung sai kích thước và độ thẳng

Hoàn thiện bề mặt	quay	xay	Mài (Tốt nhất)	Đánh bóng (Tốt nhất)	Bóc vỏ (Tốt nhất)	rèn đen	Cán đen
Sức chịu đựng	+0/+3mm	+0/+3mm	+0/+0,05mm	+0/+0,05mm	+0/+0,1mm	+0/+5mm	+0/+1mm
Độ thẳng	Tối đa 1mm/1000mm.					Tối đa 3mm/1000mm.

Chúng tôi duy trì hơn 10.000 tấn thép 8640 trong kho hàng tháng để giao hàng nhanh chóng. Chứng khoán thay đổi hàng ngày; liên hệ với nhóm bán hàng của chúng tôi để biết hàng tồn kho theo thời gian thực.

Ứng dụng

Sự kết hợp đặc biệt giữa sức mạnh, độ dẻo dai và độ cứng của AISI 8640 làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong nhiều ngành công nghiệp:

Hàng không vũ trụ

• Thành phần thiết bị hạ cánh

• Bộ phận kết cấu khung máy bay

• Chốt cường độ cao

Ô tô & Thiết bị nặng

• Bánh răng và trục bánh răng

• Trục khuỷu

• Trục và thanh nối

• Các bộ phận của hệ thống truyền động

Máy móc công nghiệp

• Dụng cụ cầm tay và cờ lê rèn

• Vít và bu lông

• Piston và chốt

• Các thành phần chống mài mòn

Quân Sự & Quốc Phòng

• Giày theo dõi và các bộ phận của bánh xe

• bộ phận vũ khí

• Các yếu tố cấu trúc cường độ cao

Ứng dụng mùa xuân

Lò xo hiệu suất cao yêu cầu giới hạn đàn hồi và khả năng chống mỏi

So sánh AISI 8640 với các loại thép hợp kim khác

Thép 8640 so với thép 8620

Cả hai đều sử dụng hệ thống hợp kim Ni-Cr-Mo nhưng khác nhau về hàm lượng carbon và độ bền lõi.

• Thép 8620 là loại thép có hàm lượng carbon thấp (0,18–0,23% C) chỉ được thiết kế để chế hòa khí. Nó tạo thành một bề mặt cứng mỏng trong khi vẫn giữ được lõi mềm, phù hợp với các bánh răng nhỏ tải nhẹ và trục nhỏ có tác động theo chu kỳ thấp.

• Thép 8640 có hàm lượng carbon trung bình (0,38–0,43% C) và hỗ trợ quá trình tôi và tôi hoàn toàn. Nó mang lại độ bền cao đồng đều trên các mặt cắt ngang dày, hoàn hảo cho các bánh răng truyền động hạng nặng và trục khai thác mỏ lớn chịu tải va đập liên tục. 8620 cung cấp khả năng gia công thô tốt hơn và chi phí thấp hơn, trong khi 8640 mang lại tuổi thọ mỏi vượt trội cho thiết bị nặng.

Thép 8640 so với thép 8630

Thép 8630 đóng vai trò là loại chuyển tiếp giữa giữa 8620 và 8640 với khả năng đông cứng sâu hạn chế.

• Thép 8630 chỉ duy trì độ cứng ổn định trên phôi mỏng hơn 50 mm; rèn dày dễ dàng phát triển các lõi bên trong mềm dưới tải trọng lặp đi lặp lại, phù hợp với các bộ phận kích thước nhỏ tải trọng trung bình tĩnh với nhu cầu mỏi thấp.

• Thép 8640 loại bỏ hiện tượng mềm lõi trên các phôi dày tới 100 mm, với độ bền kéo cao hơn 15–20% và độ bền nhiệt độ thấp tuyệt vời. Nó hoạt động như một bản nâng cấp hiệu suất cao trực tiếp cho các bộ phận yêu cầu khả năng chịu tải thay đổi trong thời gian dài.

Thép 8640 so với thép 4140

• Thép 4140 là thép hợp kim Cr-Mo tiêu chuẩn không chứa niken, được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận cơ khí có độ bền trung bình nói chung với chi phí vật liệu thấp hơn. Không có chất phụ gia niken, AISI 4140 có khả năng chống nứt ở nhiệt độ thấp yếu và độ cứng không đồng đều trên vật liệu dày, dễ bị gãy giòn trong môi trường lạnh. Nó hoạt động cho các giá đỡ thông thường và trục chịu tải nhẹ ở nhiệt độ phòng.

• AISI 8640 giúp tăng cường đáng kể độ cứng và độ bền va đập. Công thức ba lần Ni-Cr-Mo của Nó hoạt động đáng tin cậy trên các vật rèn lớn, các bộ phận trong hố khoan dầu và các bộ phận của xe địa hình đòi hỏi độ an toàn cao trước tình trạng quá tải đột ngột.

Thép 8640 so với thép 4340

Thép 4340 là thép Ni-Cr-Mo có độ bền cao cao cấp dành cho các ứng dụng hàng không vũ trụ và quân sự, nhưng lại có chi phí xử lý và nguyên liệu cao.

• AISI 4340 sở hữu khả năng chống quá tải cực cao nhưng cần xử lý nhiệt cực kỳ chính xác; độ lệch nhiệt độ nhỏ gây ra sự loại bỏ hàng loạt. Nó áp dụng cho các bộ phận kết cấu quân sự và hàng không có độ tin cậy cực cao.

• AISI 8640 cắt giảm hiệu suất dư thừa hàng đầu trong khi vẫn đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn máy móc hạng nặng dân dụng. Nó có phạm vi xử lý nhiệt rộng hơn với tỷ lệ hỏng hóc trong sản xuất thấp hơn, mang lại hiệu quả chi phí tối ưu cho thiết bị khai thác mỏ, xe tải và năng lượng mà không chịu áp lực dịch vụ quá cao.

Tham khảo lựa chọn vật liệu nhanh

• Chọn 8620: Các bộ phận có độ chính xác nhẹ chỉ cần khả năng chống mài mòn bề mặt

• Chọn 8630: Linh kiện tĩnh tải trung bình tiết diện nhỏ

• Chọn 4140: Máy nhiệt độ phòng thông thường có nhu cầu độ bền vừa phải

• Chọn 8640: Trục nặng, phôi bánh răng, thiết bị khai thác mỏ/dầu, các bộ phận chịu tải nặng ở nhiệt độ thấp

• Chọn 4340: Các bộ phận hàng không vũ trụ và quân sự có yêu cầu cực kỳ an toàn

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Sự khác biệt giữa AISI 8640 và AISI 4140 là gì?

Trả lời 1: Cả hai đều là thép hợp kim thấp có hàm lượng carbon trung bình, nhưng điểm khác biệt chính nằm ở hàm lượng niken. 8640 chứa 0,40–0,70% niken, giúp cải thiện đáng kể độ bền va đập và độ dẻo ở nhiệt độ thấp so với 4140. Trong khi 4140 có độ cứng tương tự, 8640 được ưa thích hơn cho các bộ phận chịu tải sốc hoặc môi trường làm việc lạnh hơn. Đối với các ứng dụng yêu cầu độ cứng cực cao ở mặt cắt ngang rất lớn, 4340 vẫn cao hơn cả hai.

Câu hỏi 2: Tiêu chuẩn quốc tế nào bao gồm AISI 8640?

Trả lời 2: AISI 8640 được tham chiếu qua nhiều tiêu chuẩn. Tại Hoa Kỳ, nó được bảo vệ theo tiêu chuẩn ASTM A322, A331, A519 và A829, cũng như SAE J404 và J412. Ký hiệu UNS là G86400. Trên toàn cầu, các loại tương đương xuất hiện trong thông số kỹ thuật DIN (1.6546), ISO 683 và BS.

Câu 3: Các ứng dụng phổ biến nhất của thép 8640 là gì?

A3: Vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận của hệ thống truyền động ô tô (bánh răng, trục trục, trục khuỷu), ốc vít kết cấu hàng không vũ trụ, các bộ phận máy móc hạng nặng và dụng cụ cầm tay rèn. Sự kết hợp giữa độ bền mỏi cao và khả năng chống va đập cũng khiến nó trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho giày thể thao quân sự và các bộ phận quân sự trong đó độ tin cậy dưới tải trọng tuần hoàn là rất quan trọng.

Câu 4: Khả năng gia công của 8640 so với các loại thép hợp kim khác như thế nào?

A4: AISI 8640 có xếp hạng khả năng gia công khoảng 65% so với thép gia công tự do AISI 1212 (được đánh giá ở mức 100%). Điều này đặt nó ngang bằng với 4140 và tốt hơn một chút so với 4340 (được đánh giá khoảng 55%). Trong điều kiện được ủ, khả năng gia công được cải thiện, khiến nó phù hợp cho các nguyên công tiện, khoan và phay tiêu chuẩn sử dụng cacbua hoặc dụng cụ được phủ.

Câu 5: Thép 8640 có cần ủ sau khi tôi không?

A5: Chắc chắn rồi. Tôi không phải là tùy chọn - đây là bước bắt buộc sau khi làm nguội bằng dầu. 8640 được làm nguội cực kỳ cứng và giòn, có ứng suất dư bên trong cao. Nếu không được ủ, vật liệu dễ bị gãy đột ngột dưới tải trọng sử dụng. Quá trình ủ làm giảm những ứng suất này, điều chỉnh độ cứng đến mức cần thiết và phát triển độ bền mong muốn cho ứng dụng dự định.

Để biết thông số kỹ thuật, giá cả và tính sẵn có của các sản phẩm thép hợp kim AISI 8640, vui lòng liên hệ với chúng tôi . Chúng tôi cung cấp các dịch vụ cắt, gia công và xử lý nhiệt tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu thành phần cụ thể của bạn.