ASTM 4320H 合金结构钢特性解析

ASTM 4320H是高淬透性铬镍钼合金结构钢，遵循ASTM A29/A29M-04标准，专为高强度、耐磨和高韧性需求场景设计。

化学成分

核心合金元素：

碳（C）：0.17-0.22%——平衡强度与可加工性

铬（Cr）：0.40-0.60%、镍（Ni）：1.65-2.00%、钼（Mo）：0.20-0.30%——协同提升淬透性与耐腐蚀性

辅元素：

锰（Mn）：0.45-0.65%、硅（Si）：0.17-0.37%——增强脱氧效果及固溶强化

杂质控制：硫（S≤0.04%）、磷（P≤0.035%）——减少脆性倾向

力学性能

性能参数 数值范围 备注

抗拉强度（σb） ≥785 MPa 调质处理后显著提升

屈服强度（σs） ≥590 MPa 高载荷部件设计基础

伸长率（δ5） ≥12% 保证加工塑性

冲击功（Akv） ≥63 J 抗冲击关键指标

表面硬度（渗碳后） HRC 58-62 优化耐磨性

热处理与加工特性

渗碳处理：

表面硬度提升至HRC 58-62，耐磨性及接触疲劳强度增强，适用于齿轮、轴承等高磨损场景。

调质处理：

抗拉强度可达≥980 MPa，平衡芯部韧性与表面强度。

焊接性：

预焊需预热（250-350℃），焊后需回火以消除应力。

典型应用

汽车工业：曲轴、传动轴、差速器齿轮等关键动力部件；

重型机械：矿山设备齿轮、液压系统高压轴；

能源领域：石油钻探工具、阀门等耐腐蚀高载荷部件；

轨道交通：铁路轴承、转向架部件。

国内等效材料

GB/T 3077标准中的20CrNiMoH与其成分相近（Cr 0.40-0.70%、Ni 1.40-1.80%、Mo 0.15-0.25%），但淬透性略低，需通过改进热处理工艺匹配性能。

总结

ASTM 4320H通过精准合金配比（Cr-Ni-Mo协同）和可控热处理，实现高强度、耐磨损与抗冲击的平衡，适用于动态载荷与复杂工况的机械部件制造。

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