Aço AISI SAE 8620 (UNS G86200)
O aço AISI SAE 8620 é um material de baixa liga comumente usado para cementação, com excelente resposta de cementação, boa temperabilidade para a maioria dos tamanhos de seção, possui muitas aplicações extensas devido ao seu baixo custo, melhor usinabilidade e disponibilidade.
Propriedades do aço SAE AISI 8620
As tabelas abaixo resumem as propriedades do aço SAE AISI 8620 e especificações incluindo composição química, propriedades mecânicas, dureza, tratamento térmico, etc.
Composição química
A composição química do aço AISI SAE 8620 está listada na tabela abaixo.
| Composição Química SAE AISI 8620, % | ||||||||||||
| Padrão | Classe de aço (UNS) | C | Si | Mn | P, ≤ | S, ≤ | Cr | Não | Mo | Cu, ≤ | Ó, ≤ | Al, ≤ |
| 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 |
Propriedades mecânicas
As propriedades mecânicas do material AISI SAE 8620 estão listadas nas tabelas a seguir, incluindo resistência ao escoamento (tensão de escoamento), resistência à tração, resistência ao impacto e dureza, etc.
Notas:
- 1 MPa = 1 N/mm2
- 1 GPa = 1kN/mm2
| Propriedades mecânicas do aço liga 8620 | |||||||
| Aço (UNS) | Resistência à tração, Mpa (ksi), ≥ | Resistência ao escoamento, Mpa (ksi), ≥ | Alongamento em 50 mm (2 pol.), %, ≥ | Redução na área, %, ≥ | Dureza, HB | Resistência ao impacto Izod, J (pés·lbf) | Condição ou tratamento |
| 8620 (UNS G86200) | 633 (92) | 357 (52) | 26.3 | 59,7 | 183 | 100 (74) | Normalizado a 915 °C (1675 °F) |
| 536 (78) | 385 (56) | 31.3 | 62,1 | 149 | 115 (83) | Recozido a 870 °C (1600 °F) | |
Índices de usinabilidade: 65% para barras acabadas a frio com base no índice de usinabilidade do aço 1212 de 100%, microestrutura composta principalmente por perlita acicular e bainita. Dureza Brinell: 179-235 HB.
Dureza
| Efeito da massa na dureza da liga de aço 8620 normalizada | |||
| Nota (UNS) | Temperatura de normalização, °C (°F) | Barra com diâmetro, mm (pol.) | Dureza, HB |
| 8620 (UNS G86200) | 915 (1675) | 13 (1/2) | 197 |
| 25 (1) | 183 | ||
| 50 (2) | 179 | ||
| 100(4) | 179 | ||
| Efeito da massa na dureza temperada em óleo (HRC) do aço 8620 de baixa liga de vários diâmetros. | ||||||||||||
| Liga | 13 mm (0,5 pol.) | 25 mm (1 pol.) | 50 mm (2 pol.) | 100 mm (4 pol.) | ||||||||
| Superfície | 1/2 raio | Centro | Superfície | 1/2 raio | Centro | Superfície | 1/2 raio | Centro | Superfície | 1/2 raio | Centro | |
| 8620, 8620H | 43 | 43 | 43 | 29 | 27 | 25 | 23 | 22 | 97 HRB | 22 | 95 HRB | 93 HRB |
Tratamento térmico da liga 8620
| Temperaturas aproximadas de transformação de aços-liga 8620 | |||||
| Nota | Temperatura de transformação no aquecimento a 28 °C/h (50 °F/h) | Temperatura de transformação no resfriamento a 28 °C/h (50 °F/h) | |||
| 8620 (UNS G86200) | Ac1 | Ac3 | Ar3 | Ar1 | EM |
| 730 (1350) | 830 (1525) | 770 (1415) | 660 (1220) | 395 (745) | |
| Temperaturas de endurecimento para aço 8620 com baixo teor de carbono e baixa liga após a cementação | |||
| Aços SAE | Tratamento | Temperatura, °C (°F) | Observação |
| 8620, 8615, 8617, 8622, 8625, 8720 | Carburização | 900-955 (1650-1750) | |
| Reaquecer | 800-830 (1475-1525) | Quando apenas a dureza da caixa é fundamental | |
| 830-855 (1525-1575) | Quando uma maior dureza do núcleo é desejada | ||
| Temperamento | 120-175 (250-350) | Opcional (para alívio parcial de tensão e melhor resistência a trincas em operações de retificação.) | |
| Meio de resfriamento: Óleo | |||
| Temperaturas de austenitização e meios de têmpera para endurecimento direto do aço de baixa liga 8620 | |||
| AISI | Temperatura de austenitização, °C (°F) | Meio de têmpera | Têmpera, °C (°F) |
| 8620 (UNS G86200) | 845 (1550) | Lubrifique ou Austenitize a 830 °C (1525 °F) para têmpera em água | 200-650 (390-1200) |
| Ciclos completos de recozimento para liga de aço de cementação 8620 | |||||
| AISI | Processo convencional | Processo isotérmico | |||
| Temperatura de recozimento, °C (°F), Manter por 45 min | Resfriamento | Temperatura de recozimento, °C (°F) | Temperatura isotérmica, °C (°F) | Espere, h | |
| 8620 | 870 (1600) | Forno Fresco | 885 (1625) | 660 (1220) | 4 |
| O material 8620 geralmente não requer um recozimento completo. A normalização ou um tratamento isotérmico fornecerá as melhores estruturas para usinagem. | |||||
| Parâmetros importantes de cementação para alguns tipos de aço para engrenagens 8620 | ||
| AISI | Tratamento térmico | Temperatura, °C (°F) |
| 8620 | Normalizando | 870-930 (1600-1700) |
| anelamento | 860 (1575) | |
| Carburização | 930 (1700) | |
| Reaquecer | 775-840 (1425-1550) | |
| EM | 395 (745) | |
| Tratamento térmico típico para cementação de liga de aço 8620 | ||||
| AISI | Normalizar | Temperatura de cementação, °C (°F) | Método de resfriamento | Temperatura de têmpera, °C (°F) |
| aço 8620 | Deve ser pelo menos tão alta quanto a temperatura de cementação seguida de resfriamento a ar | 900-925 (1650-1700) | Tempere em óleo | 120-175 (250-350) |
| Observação: Cementação: A prática usual é reduzir a temperatura de cementação para aproximadamente 845°C (1550°F) antes da têmpera para minimizar a deformação e reter a austenita. Temperamento: Opcional. O revenido geralmente é usado para aliviar parte da tensão e melhorar a resistência à trinca da operação de retificação. Em alguns casos de aplicação, utilize uma temperatura superior à temperatura indicada. |
||||
| Aplicações típicas de peças de aço martêmpera 8620 em sal | |||||
| Papel | Nota | Espessura máxima da seção, mm (pol.) | Peso, kg (lb) | Condições de martêmpera | |
| Temperatura do sal, °C (°F) | Tempo mínimo em sal, min | ||||
| Fuso da máquina de parafuso | 8620 Carburizado | 10,2 (0,40) | 6,35 (14,0) | 205 (400) | 3 |
| Roda dentada da máquina de parafuso | 38,1 (1,50) | 9,07 (20,0) | 205 (400) | 3 | |
| Aplicações típicas de martêmpera de peças de aço 8620 em óleo | |||||||||
| Papel | Nota | Espessura máxima da seção, mm (pol.) | Diâmetro externo, mm (pol.) | Peso, kg (lb) | Temperatura de cementação, °C (°F) | Profundidade da caixa, μm (0,001 pol.) | Temperatura de têmpera, °C (°F) | Temperatura do óleo de martêmpera, tempo em óleo ≥5 min. | Dureza superficial, HRC |
| Eixo estriado | aço 8620 | 50,8 (2) | 50,8 (2) | 5,1 (11,25) | 925 (1700) | 1525-1725 (60-68) | 925 (1700) | 165 | 58-62 |
| aço 8625 | 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 | |||||
| Aplicações típicas de cementação líquida em banhos de cianeto | ||||||||
| Material | Papel | Peso, kg (lb) | Profundidade da caixa, mm (pol.) | Temperatura, °C (°F) | Tempo, h | Apagar | Tratamento subsequente | Dureza Rockwell, HRC |
| aço 8620 | Corridas de rolamento | 0,9-36 (2-80) | 2,3 (0,090) | 925 (1700) | 14 | AC | ② | 61-64 |
| Rolos de rolamento | 0,20 (0,5) | 2,3 (0,090) | 925 (1700) | 14 | AC | ② | 61-64 | |
| Acoplamento | 0,03 (0,06) | 0,25-0,4 (0,010-0,015) | 845 (1550) | 2 | Óleo | ① | Arquivo difícil | |
| Virabrequim | 0,9 (2) | 1,0 (0,040) | 915 (1675) | 6,5 | AC | ③ | 60-63 | |
| Engrenagem | 0,34 (0,75) | 1,0 (0,040) | 915 (1675) | 6 | AC | ② | 60-63 | |
| 0,03 (0,06) | 0,075-0,13 (0,003-0,005) | 845 (1550) | 0,5 | Óleo | ① | Arquivo difícil | ||
| Eixo intermediário | 0,45 (1) | 0,75 (0,030) | 915 (1675) | 5 | ④ | – | 58-63 | |
| Pinto | 4,5-86 (10-190) | 1,5 (0,060) | 925 (1700) | 12 | ④ | – | 58-63 | |
| Pistão | 0,20 (0,5) | 1,3 (0,050) | 915 (1675) | 8 | AC | ② | 60-63 | |
| Desentupidor | 0,45-82 (1-180) | 1,3 (0,050) | 915 (1675) | 8 | ④ | – | 58-63 | |
| Bater | 2,3-23 (5-50) | 1,1 (0,045) | 915 (1675) | 7 | ④ | – | 58-63 | |
| Carretel | 0,45-54 (1-120) | 1,3 (0,050) | 925 (1700) | 7 | ④ | – | 58-63 | |
| Copo de impulso | 0,20 (0,5) | 1,1 (0,045) | 915 (1675) | 7 | ④ | – | 58-63 | |
| Placa de impulso | 5,4 (12) | 2,3 (0,090) | 925 (1700) | 14 | AC | ② | 60-64 | |
| Soquete universal | 1,8 (4) | 1,5 (0,060) | 915 (1675) | 10 | AC | ② | 58-63 | |
| Válvula | 0,01 (0,03) | 0,4-0,5 (0,015-0,020) | 845 (1550) | 4 | Óleo | ⑤ | ≥60 | |
| Assento de válvula | 0,20 (0,5) | 1,1 (0,045) | 915 (1675) | 7 | AC | ② | 60-63 | |
| Placa de desgaste | 0,45-3,6 (1-8) | 1,3 (0,050) | 915 (1675) | 7 | AC | ② | 60-63 | |
Notas:
|
||||||||
| Aplicações típicas de cementação líquida em banhos sem cianeto | ||||||||
| Liga | Papel | Peso, kg (lb) | Profundidade da caixa, mm (pol.) | Temperatura, °C (°F) | Tempo, h | Apagar | Tratamento subsequente | Dureza Rockwell, HRC |
| 4620, aço 8620 | Fusos de máquinas de parafuso | 0,8 (1,8) | 0,89 (0,035) | Pré-aqueça a 840 °C (1545 °F); carburar a 920 °C (1690 °F) | 6 | Sal fundido, 205 °C (400 °F) | – | 60-63 |
Carburização
Um método comum de cementação do aço AISI SAE 8620 é aquecer até 925 °C (1700 °F) a um potencial de 0,9% C em uma atmosfera preparada contendo carbono, manter por cerca de 4 horas (para atingir uma profundidade de 1,3 mm [0.050 in]) e reduza a temperatura para 845 °C (1555 °F). O potencial de carbono é próximo ao eutetóide, mantendo um período de difusão de 1 h, têmpera em óleo e depois revenido a 150°C (300°F). Se a perda de dureza em temperaturas de revenido mais altas puder ser tolerada, uma temperatura de revenido ligeiramente mais alta poderá ser usada para aumentar a tenacidade.
Carbonitretação
Um processo típico de carbonitretação de material SAE AISI 8620 envolve aquecimento a 845 °C (1555 °F) com 10% (volume) de amônia anidra em uma atmosfera de cementação por 45 minutos e, em seguida, têmpera em óleo para produzir uma profundidade de 0,305 mm (0,012 pol.) concha. O tempo e a temperatura podem ser ajustados para alterar a profundidade da caixa. A temperatura geralmente está entre 790 e 900 °C (1455 a 1650 °F). Após a carbonitretação, recomenda-se revenir a 150 a 260 °C (300 a 500 °F).
Formulários
As aplicações do aço AISI SAE 8620 incluem: Diferenciais (automotivo e fora-de-estrada), acionamentos (industriais, acessórios para tratores), motores, equipamentos (fora-de-estrada, siderurgia ou papel, mineração), partidas. Engrenagens, mecanismo de direção, caixa de câmbio e componentes de transmissão para automóveis.
Engrenagens carburadas, pinhões, eixos, anéis diferenciais, sem-fins de direção, virabrequins de motor, eixos estriados, correntes, peças de perfuratrizes pneumáticas, mandíbulas de mandril, brocas para poços de petróleo e cortadores de alargador, pinos de pistão, mandris pneumáticos, parafusos para serviços pesados, fixadores e ferramentas manuais ferramentas.
Material equivalente SAE AISI 8620
Material SAE AISI 8620 equivalente à norma europeia EN (Alemanha DIN, BSI britânica, NF francesa…), ISO, JIS japonesa e GB chinesa (para referência).
| Material equivalente SAE AISI 8620 | |||||||||
| EUA | China | Japão | União Europeia | ISO | |||||
| Padrão | Nota (UNS) | Padrão | Nota (UNS) | Padrão | Nota | Padrão | Nome do aço (número do aço) | Padrão | Nota |
| AISI-SAE; ASTM A322; ASTM A29/A29M |
8620 (UNS G86200) | GB/T 3077 | 20CrNiMo (A50202) | JIS G4053 | SNCM220 | ||||
Material relacionado: Aço 5160, Aço SAE AISI 1080, Aço AISI 1018, Aço AISI 1045, Aço AISI 1020, Aço SAE AISI 52100
