Stal narzędziowa P20 | 1.2311
AOBO STEEL – Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej
Stal narzędziowa P20 jest szeroko stosowanym rodzajem stali narzędziowej, znanej przede wszystkim jako stal niskowęglowa na formy. Jest klasyfikowana jako stal na formy do tworzyw sztucznych przeznaczona do obrabianych maszynowo wnęk. Oznaczenie AISI (American Iron and Steel Institute) dla stali P20 to UNS T51620. Stal P20 jest najczęściej stosowana do matryc i form do tworzyw sztucznych. Może być również stosowana w matrycach do odlewania ciśnieniowego cynku i blokach uchwytowych. Kluczową cechą stali narzędziowej P20 jest to, że jest ona zazwyczaj kupowana i dostarczana w stanie wstępnie utwardzonym. Materiał P20 jest odpowiednikiem stali chińskiej GB 3Cr2Mo, Niemcy DIN 1.2311, Szwecja ASSAB 618 i ISO 35CrMo2.
1. Zastosowanie
- Formy i matryce z tworzyw sztucznych. (Aby dowiedzieć się więcej o zaletach P20 w zastosowaniach form, zapoznaj się z Zalety stosowania stali P20 w formach)
- Matryce do odlewania ciśnieniowego (do stopów niskotopliwych)
- Wytłaczanie na gorąco (szczególnie aluminium i magnezu)
2. Skład chemiczny
| Węgiel (C) | Mangan (Mn) | Krzem (Si) | Chrom (Cr) | Molibden (Mo) | Fosfor (P) | Siarka (S) |
| 0,28 – 0,40 | 0,60 – 1,00 | 0,20 – 0,80 | 1,40 – 2,00 | 0,30 – 0,55 | ≤ 0.030 | ≤ 0.030 |
3. Stal P20 Właściwości1
- Twardość wstępnie utwardzona: 32 HRC.
- Twardość drutu spawalniczego P20: 40 HRC.
- Wytrzymałość na rozciąganie: 950 MPa po wstępnym utwardzeniu.
- Moduł sprężystości: 210 GPa (30 × 10^6 psi) w temperaturze pokojowej. Spada do około 185 GPa (27 × 10^6 psi) w temperaturze 260 °C (500 °F) i do około 150 GPa (22 × 10^6 psi) w temperaturze 540 °C (1000 °F).
- Współczynnik Poissona: 0.287.
- Obróbka skrawaniem: Dobra obrabialność. Łatwo obrabialny w stanie wstępnie zahartowanym. Obróbkę można dodatkowo poprawić, dodając siarkę do gatunku P20. Obróbka przed ostatecznym P20 obróbka cieplna stali narzędziowej zapewnia lepszą obrabialność.
- Możliwość polerowania: Doskonała polerowalność. Większa twardość (np. 40 HRC) może poprawić jakość polerowania.
- Stabilność wymiarowa: Dobra stabilność wymiarowa. Ma mniej zmian wymiarowych podczas hartowania w porównaniu do gatunków stali hartowanych w wodzie.
- Wytrzymałość: Średnia do wysokiej wytrzymałości. Nawęglany materiał P20 zapewnia dobrą wytrzymałość. Jeśli wymagana jest wyższa wytrzymałość niż P20 (np. w przypadku dużych matryc narażonych na silne wstrząsy), sugerujemy stale formowe P4 i P6.
- Odporność na zużycie:Ma niski do średniego nosić odporność w stanie ogólnym. Odporność na zużycie jest poprawiana przez nawęglanie.
- Spawalność: Średnia spawalność.
- Inne przetwarzanie: Materiał P20 nadaje się również do fototrawienia (teksturowania) i obróbki elektroerozyjnej (EDM).
Interesuje Cię P20? Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami już teraz!
4. Obróbka cieplna
Stal P20 jest powszechnie dostarczana w postaci stan wstępnie zahartowany, o twardości 28-40 HRC. It can be directly machined into complex mold cavities and put into use without further high-temperature heat treating. The pre-hardened state helps to avoid deformation and dimensional changes that may occur during subsequent heat treatment.
Chociaż materiał P20 jest zawsze stosowany bezpośrednio w stanie wstępnie utwardzonym, właściwości jego powierzchni można poprawić poprzez dalszą obróbkę cieplną (w szczególności nawęglanie), aby spełnić wymagania konkretnych zastosowań, np. formowania tworzyw sztucznych.
4.1 Nawęglanie
W przypadku zastosowań formowania tworzyw sztucznych materiał P20 jest często nawęglany, a następnie utwardzany po obróbce odcisku formy. Twardość powierzchni po hartowaniu nawęglanych form P20 może sięgać do 65 HRC, przy czym twardość rdzenia wynosi zazwyczaj około 45 HRCGłębokość przypadków można ogólnie kontrolować od 0,030 cala dla mniejszych form do 0,065 cala dla dużych form. Chcielibyśmy przypomnieć, że odporność nawęglonego materiału P20 na zmiękczenie podczas odpuszczania jest stosunkowo niska, podobny do zwykłej stali węglowej.
Temperatura nawęglania powinna NIE przekroczyć 870°C (1600°F)Przekroczenie tej temperatury niekorzystnie wpłynie na właściwości polerujące. Na przykład nawęglanie w temperaturze 845°C (1550°F) spowodowało twardość powierzchni 65,6 HRC i głębokość warstwy wierzchniej 0,36 mm, podczas gdy w temperaturze 900°C (1650°F) twardość powierzchni była nieznacznie niższa i wynosiła 62,5 HRC, a głębokość warstwy wierzchniej 0,41 mm.
Nawęglana stal P20 charakteryzuje się dobrą kombinacją odporności na zużycie, wytrzymałości i polerowalności.
4.2 Podgrzewanie wstępne
Zdecydowanie zalecamy wstępne podgrzanie stali narzędziowej P20 do temperatury 1200°F (650°C).
Celem podgrzewania wstępnego jest przygotowanie cząsteczek w części do transformacji i złagodzenie naprężeń spowodowanych obróbką skrawaniem. Pomaga również wyrównać ciepło w części, umożliwiając rozproszenie naprężeń zanim metal stanie się zbyt miękki w wyższych temperaturach.
4.3 Hartowanie (Austenityzacja)
Temperatura hartowania wynosi 1525°F (830°C). Czas namaczania wynosi 45–60 minut na cal grubości. For parts under 1 inch in thickness, we recommend a minimum soaking time of 45–60 minutes. [For information about austenite, please refer to the explanation of austenite on Wikipedia.]
4.4 Gaszenie
Materiał Stal P20 hartowana w oleju. gaszenie ze stosunkowo niskiej temperatury powoduje mniejszą zmianę wymiarów w porównaniu ze stalami hartowanymi w wodzie. Po hartowaniu elementy należy schłodzić do minimalnej temperatury 150°F (66°C) jeśli utwardzane na powietrzu lub 150-200°F (66-93°C) jeśli hartowano w cieczy, a następnie natychmiast odpuszczano.
4.5 Odpuszczanie
Stal narzędziowa P20 zwykle wymaga podwójnego odpuszczania. Standardowa temperatura odpuszczania wynosi 400°F (205°C).
W przypadku stali P20 hartowanej w oleju 845°C (1550°F) i zahartowane dla 2 godziny w temperaturze 205°C (400°F), powstała twardość wynosi 36-38 HRC, o wytrzymałości na rozciąganie 1310 MPa, granicy plastyczności 1172 MPa, wydłużeniu 13% i zmniejszeniu powierzchni 51%. Jeśli mikrostruktura po hartowaniu jest bainityczna, twardość po odpuszczaniu może być o 4 HRC niższa niż standardowe diagramy odpuszczania.
4.6 Kucie2
P20 należy powoli podgrzewać do 815°C (1500°F)Temperatura kucia wynosi 1065 do 1230°C (1950 do 2250°F). W przypadku większych sekcji lub gdy planowane są duże i szybkie redukcje, zaleca się stosowanie wyższego zakresu temperatur. W przypadku mniejszych sekcji lub lżejszych redukcji bardziej odpowiedni jest niższy zakres. NIE kuźnia P20 poniżej 815 °C (1500 °F).
Po kuciu stal jest powoli chłodzona poprzez chłodzenie jej wewnątrz pieca lub zakopywanie w materiale izolującym ciepło, takim jak wapno, mika lub ziemia okrzemkowa.
5. Formy i wymiary dostaw
Dostarczana przez nas stal narzędziowa P20 jest dostępna w różnych kształtach, w tym pręty okrągłe, blachy, płyty, płaskowniki, pręty kwadratowe i bloki. Wymiary płaskownika wahają się od: szerokość 20–600 mm × grubość 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary pręta okrągłego wahają się od średnicy 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary bloku uzyskuje się poprzez cięcie płaskownika.
Testy UT: wrzesień 1921-84 D/d, E/e.
Wykończenie powierzchni: oryginalne czarne, łuszczone, obrabiane maszynowo/toczone, polerowane, szlifowane lub frezowane wykończenie powierzchni.
Stan zapasów: Nie utrzymujemy zapasów. Organizujemy produkcję na podstawie zamówień klientów.
Czas dostawy: Materiały do pieców łukowych elektrycznych (EAF) dostarczane są w ciągu 30–45 dni.
Często zadawane pytania
Stal narzędziowa P20 to wszechstronna, niskostopowa stal narzędziowa znana z dobrej wytrzymałości przy umiarkowanych poziomach wytrzymałości, doskonałej stabilności wymiarowej podczas obróbki cieplnej i dobrej polerowalności. Zazwyczaj jest sprzedawana w stanie wstępnie zahartowanym.
Kluczowe właściwości stali P20 obejmują doskonałą stabilność wymiarową podczas obróbki cieplnej, dobrą polerowalność i dobrą wytrzymałość przy umiarkowanych poziomach wytrzymałości. Ma gęstość 0,284 lb/in³ (7861 kg/m³) i ocenę obrabialności 60-65% stali węglowej 1%.
Stal P20 jest zazwyczaj dostarczana z twardością Brinella (HBW) wynoszącą około 300, co odpowiada mniej więcej 30 punktom w skali Rockwella C (HRC). Można ją odpuszczać, aby uzyskać twardość Rockwella C w zakresie od 28 do 37. Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, prosimy o zapoznanie się z artykułem. Twardość stali P20.
Tak, stal P20 jest zazwyczaj dostarczana w stanie wstępnie utwardzonym o twardości około 300 HBW. Pozwala to na bezpośrednie wykorzystanie w produkcji form bez dalszego utwardzania lub obróbki cieplnej, co skraca czas eksploatacji i zwiększa wydajność.
Stal formierska P20 jest szeroko stosowana do wnęk form wtryskowych i narzędzi do tworzyw sztucznych oraz do matryc odlewniczych do cynku. Jest również idealna do dużych form z tworzyw sztucznych. Inne zastosowania obejmują uchwyty matryc, podkładki, bolstery, narzędzia do hydroformowania i różne komponenty w motoryzacji, inżynierii mechanicznej i produkcji narzędzi (np. stemple, frezy, narzędzia tokarskie).
W przypadku wstępnie utwardzonej stali P20 (1.2311) żywotność matrycy może sięgać 500 000 „trybów” (strzałów). Niektórzy producenci gwarantują 100 000 strzałów, a wiadomo, że formy P20 wytrzymują tysiące części.
Tak, stal P20 jest znana ze swojej dobrej polerowalności. Pozwala uzyskać dobrze wypolerowane wykończenie, co jest kluczowe w przypadku zastosowań formowych.
Tak, stale narzędziowe P20 można azotować lub nawęglania. Utwardzanie powierzchniowe lub azotowanie to opcja pozwalająca uzyskać maksymalną twardość powierzchni w zastosowaniach takich jak matryce do formowania tłocznego tworzyw sztucznych.
Stale narzędziowe P20 są zazwyczaj stosowane w zastosowaniach niskotemperaturowych, w tym w formach wtryskowych. Jednak w dziedzinie form odlewniczych, doskonała przewodność cieplna i współczynnik rozszerzalności cieplnej stali P20 pozwalają jej wytrzymać wysokie ciśnienie i temperaturę panujące w procesie produkcji form, gwarantując precyzję i jakość.
Stal P20 oferuje doskonałą stabilność wymiarową podczas obróbki cieplnej i dobrą polerowalność, co czyni ją idealną do zastosowań w formach. Z kolei stal 4140 jest znana ze swojej wytrzymałości i odporności na uderzenia. Podczas gdy stal 4140 jest powszechnie stosowana do części o dużym naprężeniu, takich jak wały i koła zębate, czasami może zastąpić blachę stalową P20 w niektórych zastosowaniach w przemyśle form.
P20 jest ogólnie uważane za lepsze niż S50C dla stali formowej. W przypadku prototypów form wymagających tylko tysięcy elementów, S50C jest akceptowalne, ale dla ponad 10 000 elementów, P20 jest lepsze. P20 oferuje lepszą obrabialność i wydajność szlifowania lustrzanego i jest częściej zalecane do form plastikowych w porównaniu do S50C, który ma niską plastyczność odkształceń na zimno i słabą wydajność spawania.
Tak, stal P20 jest generalnie droższa niż stal 4140. Jest to spowodowane jej specjalistycznymi zastosowaniami i składem chemicznym.
Tak, stal 4140 może być używana do niektórych zastosowań form, szczególnie tych, które wymagają wysokiej wytrzymałości i odporności na zużycie i rozdarcie. Jednak P20 jest częściej wybierany do form ze względu na jego lepszą stabilność wymiarową podczas obróbki cieplnej.
Oprócz standardowego AISI P20, jest znany z międzynarodowych odpowiedników, takich jak DIN 1.2311 i GB/T 3Cr2Mo. Istnieją również warianty, takie jak P20+Ni (1.2738), który ma dodany nikiel dla uzyskania stałej twardości w większych sekcjach i jest łatwy do polerowania, oraz P20+S (1.2312), który ma wyższą zawartość siarki dla lepszej obrabialności, ale jest mniej odpowiedni do polerowania.
In the USA, P20 steel generally adheres to the ASTM A681 standard. In Europe, it’s recognized by the DIN EN ISO 4957 standard (e.g., 1.2311 and 1.2312), and in China, the equivalent grade is 3Cr2Mo under the GB/T 1299 standard.
P20 steel has a machinability rating of 60-65% when compared to a 1% carbon steel. It is noted for its excellent cutting performance and overall good machinability.
Yes, P20 tool steel has good weldability.
Poszukując materiałów podobnych do P20, znajdziesz przede wszystkim gamę stali modyfikowanych P20, takich jak DIN 1.2738, 1.2311, 1.2312 oraz różne wersje markowe, które bazują na jego właściwościach, a także inne stale narzędziowe i stale nierdzewne, takie jak H13(Stal H13 kontra P20), P21, A2, D2, I 420, które służą podobnym celom w produkcji form, ale oferują różne właściwości, takie jak odporność na zużycie, wytrzymałość i odporność na korozję.
Tak, stal P20 jest spawalna, szczególnie w przypadku napraw i produkcji, jednak w celu zapewnienia dobrych rezultatów zaleca się stosowanie szczególnych środków ostrożności i technik. Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, przeczytaj artykuł. Czy stal P20 jest spawalna?
Nie, nie są one podobne pod względem podstawowej konstrukcji, typowego przetwarzania i przeznaczenia. Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, przeczytaj Stal P20 kontra 4140.
P20 steel is not high-carbon steel. Its carbon content generally falls within the range of medium-carbon steels.
Odprężanie stali P20 jest zazwyczaj zalecane w temperaturach od 705 do 730 °C (od 1300 do 1350 °F)
- ASM International. (2000). Podręcznik ASM, tom 8: Testowanie i ocena mechaniczna. ASM Międzynarodowe. ↩︎
- Roberts, G., Krauss, G. i Kennedy, R. (1998). Stale narzędziowe: 5. edycja. ASM Międzynarodowe. ↩︎
Szukasz stali narzędziowej P20 o wysokiej wydajności?
Współpracuj z Aobo Steel, Twoimi zaufanymi ekspertami z ponad 20-letnim doświadczeniem w kuciu doskonałych stali narzędziowych. Dostarczamy najwyższej jakości rozwiązania P20, precyzyjnie dostosowane do Twoich potrzeb produkcyjnych i zwiększenia wydajności operacyjnej.
Niezależnie od tego, czy potrzebujesz standardowego P20, czy też specyfikacji niestandardowej, nasi specjaliści są gotowi pomóc Ci w doborze materiałów i przedstawić konkurencyjną, niezobowiązującą wycenę.
Gotowy, aby zacząć? Wypełnij poniższy formularz, aby się z nami skontaktować!
Odkryj nasze inne produkty
D2/1.2379/SKD11
D3/1.2080/SKD1
D6/1,2436/SKD2
A2/1.23663/SKD12
O1/1.2510/SKS3
O2/1.2842
S1/1.2550
S7/1.2355
DC53
H13/1,2344/SKD61
H11/1.2343/SKD6
H21/1.2581/SKD7
L6/1.2714/SKT4
M2/1,3343/SKH51
M35/1.3243/SKH55
M42/1.3247/SKH59
P20/1.2311
P20+Ni/1,2738
420/1.2083/2Cr13
422 stal nierdzewna
52100 stal łożyskowa
Stal nierdzewna 440C
4140/42CrMo4/SCM440
4340/34CrNiMo6/1,6582
4130
5140/42Cr4/SCR440
SCM415
PL 
EN_US 
PT 
ES 
AR 
TR