Свойства, применение и термообработка инструментальной стали P20

Представьте себе пластиковую игрушку, внутренний компонент автомобиля или даже высокоточные детали медицинских устройств. За их сложными формами скрывается точное формирование форм.Среди обычно используемых материалов в производстве форм является P20 формовой стали, который занимает значительное положение в отрасли из-за своей превосходной прочности, умеренной прочности и превосходной обрабатываемости.В этой статье представлен подробный анализ характеристик стали формы P20, применения и термических процессов.

Сталь формы P20 - это сталь для инструментов с низким уровнем сплава, известная своей хорошей прочностью и умеренной прочностью.Обычно поставляется в предварительно закаленном состоянии с твердостью около 300 HBW, P20 исключает необходимость в последующих процессах тушения и отверждения, что позволяет осуществлять прямую обработку и значительно сокращать циклы производства форм.

Продуктивность формовой стали P20 тесно связана с ее химическим составом.

• Углерод (С):0.33% - Основной элемент повышения прочности стали, обеспечивающий адекватную твердость и износостойкость.
• Манган (Mn):0.80% - улучшает твердость, усовершенствует структуру зерна, повышает прочность и прочность при смягчении вредного воздействия серы.
• Кремний (Si):0.65% - действует как деоксидатор, увеличивая прочность и эластичность, улучшая стойкость к температурам.
• Хром (Cr):10,75% - Улучшает закаленность и износостойкость путем образования карбида, а также улучшает окислительность и коррозионную стойкость.
• Молибден (Mo):0.40% - повышает твердость, прочность и выносливость, предотвращая хрупкость.

Понимание физических свойств P20 имеет решающее значение для его применения:

• Плотность:00,284 фунта/дюйма (7861 кг/м3) - влияет на вес плесень и инерцию.
• Специфическая гравитация:7.86 - Соотношение плотности к плотности воды.
• Эластичный модуль:30 x 106 psi (207 GPa) - измеряет жесткость материала, влияя на деформацию и точность.
• Теплопроводность:24 Btu/ft/hr/°F (41.5 W/m/°K) - определяет эффективность охлаждения и циклы формования.
• Обработка:60-65% (по сравнению с 1% углеродной стали) - Отлично подходит для резки, бурения и шлифования.

Хотя P20 обычно поставляется предварительно закаленным, иногда может потребоваться термическая обработка:

После обработки или во время использования могут возникнуть внутренние напряжения.

• Нагрев до 482°C
• Удержание в течение 1 часа на дюйм (25,4 мм) толщины
• Охлаждение воздухом до комнатной температуры

Редко требуется, но при необходимости:

• Предварительное нагревание до 1150-1250°F (621-677°C)
• Аустенитизировать при температуре 843°С при 30 минутах на дюйм толщины
• Отушение с использованием газа под давлением или прерванного отушения масла
• Отогреть сразу после тушения

Используется для смягчения стали и улучшения обработки:

• Нагрев до 1450°F (788°C) при температуре ≤ 400°F/час (222°C/час)
• Держите в течение 1 часа на дюйм толщины (минимум 2 часа)
• Медленное охлаждение при температуре ≤ 50°F/час (28°C/час) до 1150°F (621°C)
• Продолжайте охлаждать до комнатной температуры

Сталь формы P20 широко используется в:

• Пластиковые формы для инъекций:Для автомобильных деталей, бытовых приборов и корпусов электроники.
• Формы для литья из сплава цинка:Выдерживает высокие температуры и давление.
• Инструменты:Удары и вставки плесени.

При выборе P20 следует учитывать:

• Размер и сложность плесени
• Тип пластика и процесс формования
• Необходимая продолжительность жизни плесени
• Экономическая эффективность

По сравнению с альтернативами:

• против 4140 Сталь:Лучшая закаленность, более высокая твердость и превосходная износостойкость.
• против H13 Steel:H13 предлагает более высокую прочность и термостойкость, но при большей стоимости и меньшей обрабатываемости.

P20 формовая сталь является универсальной, высокопроизводительной низколегированной инструментальной сталью, которая играет жизненно важную роль в производстве форм.и измеримость делают его идеальным для различных примененийПравильное понимание его характеристик и процессов обработки позволяет оптимально подбирать материал, повышая качество формы и долговечность при одновременном контроле затрат.