stal narzędziowa p20 | 1.2311

AOBO STEEL - Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej

Wyślij zapytanie teraz
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 plastikowe
  • Matryce do odlewania ciśnieniowego (do stopów niskotopliwych)
  • Wytłaczanie na gorąco (szczególnie aluminium i magnezu)

2. Skład chemiczny

ElementWęgiel (C)Mangan (Mn)Krzem (Si)Chrom (Cr)Molibden (Mo)Fosfor (P)Siarka (S)
Zawartość (%)0.28 – 0.400.60 – 1.000.20 – 0.801.40 – 2.000.30 – 0.55≤ 0.030≤ 0.030

3. Stal P20 Właściwości

  • 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 obrabia się go w stanie wstępnie utwardzonym. Obróbka może być dodatkowo poprawiona przez dodanie siarki 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).

[Źródło: ASM International. (2000). Podręcznik ASM, tom 8: Testowanie i ocena mechaniczna.ASM Międzynarodowe.]

stal narzędziowa p20

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 HRCMożna go bezpośrednio obrabiać w skomplikowanych gniazdach form i oddawać do użytku bez dalszej obróbki w wysokiej temperaturze. obróbka cieplnaStan wstępnego utwardzenia pomaga uniknąć odkształceń i zmian wymiarowych, które mogą wystąpić podczas późniejszej obróbki cieplnej.

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. W przypadku części o grubości mniejszej niż 1 cal zalecamy minimalny czas namaczania wynoszący 45–60 minut. [Informacje na temat austenitu można znaleźć w wyjaśnieniu austenit na Wikipedii.]

4.4 Gaszenie

Materiał Stal P20 jest hartowana w oleju. Hartowanie w oleju ze stosunkowo niskiej temperatury powoduje mniejsze zmiany wymiarów w porównaniu ze stalami hartowanymi w wodzie. Po hartowaniu części powinny być chłodzone do minimum 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 Kucie

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.

[Źródło: Roberts, G., Krauss, G. i Kennedy, R. (1998). Stale narzędziowe: 5. edycja.ASM Międzynarodowe.]

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.

Wyślij zapytanie o stal narzędziową P20 już teraz

 Często zadawane pytania

1. Czym jest stal narzędziowa P20?

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.

2. Jakie są kluczowe właściwości stali P20?

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%.

3. Jaka jest twardość stali P20?

Stal P20 jest zwykle dostarczana z twardością Brinella (HBW) wynoszącą około 300, co mniej więcej odpowiada 30 Rockwell C (HRC). Można ją hartować, aby uzyskać twardość Rockwell C wynoszącą od 28 do 37.

4. Czy stal narzędziowa P20 jest hartowana wstępnie?

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.

5. Jakie są typowe zastosowania stali formierskiej P20?

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).

6. Jaka jest typowa żywotność formy dla stali P20?

W przypadku wstępnie hartowanej stali P20 (1.2311) żywotność matrycy może osiągnąć 500 000 „trybów czasowych” (strzałów). Niektórzy dostawcy gwarantują 100 000 strzałów, a wiadomo, że formy P20 są w stanie obsłużyć tysiące części.

7. Czy stal P20 nadaje się do polerowania?

Tak, stal P20 jest znana ze swojej dobrej polerowalności. Jest w stanie osiągnąć dobre polerowane wykończenie i oferuje doskonałe polerowane wykończenie, co jest kluczowe w zastosowaniach formowych.

8. Czy stal P20 można azotować lub nawęglaniać?

Tak, stale narzędziowe P20 można azotować lub nawęglania. Utwardzanie powierzchniowe lub azotowanie to opcja umożliwiająca osiągnięcie maksymalnej twardości powierzchni, do zastosowań takich jak matryce do formowania tłocznego tworzyw sztucznych.

9. Czy stal P20 jest stosowana w zastosowaniach wysokotemperaturowych?

Stale narzędziowe P20 są zazwyczaj używane do zastosowań niskotemperaturowych, w tym form wtryskowych. Jednak w dziedzinie form odlewniczych doskonała przewodność cieplna i współczynnik rozszerzalności cieplnej P20 pozwalają na odporność na wpływ wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury w produkcji form, zapewniając precyzję i jakość.

10. Jak stal P20 wypada w porównaniu ze stalą 4140 w zastosowaniach formowych?

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.

11. Jak stal P20 wypada w porównaniu ze stalą S50C w przypadku formowania wtryskowego?

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.

12. Czy stal P20 jest droższa od stali 4140?

Tak, stal P20 jest generalnie droższa niż stal 4140. Jest to spowodowane jej specjalistycznymi zastosowaniami i składem chemicznym.

13. Czy stal 4140 można stosować do produkcji form?

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.

14. Jakie są różne rodzaje lub odpowiedniki stali P20?

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.

15. Jakie normy dotyczą stali P20?

W USA stal P20 ogólnie przylega do Norma ASTM A681W Europie jest uznawany przez Norma DIN EN ISO 4957 (np. 1,2311 i 1,2312), a w Chinach odpowiednikiem jest 3Cr2Mo zgodnie z normą GB/T 1299.

16. Jaka jest obrabialność stali P20?

Stal P20 ma ocena obrabialności 60-65% w porównaniu do stali węglowej 1%. Jest znana ze swojego doskonała wydajność cięcia i ogólnie dobra obrabialność.

17. Czy stal P20 jest dobrze spawalna?

Tak, stwierdzono, że stal narzędziowa P20 jest korzystna dobra spawalność.

18. Co jest podobne do materiału P20?

Poszukując materiałów podobnych do P20, można przede wszystkim znaleźć 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, P21, A2, D2 i 420, które służą podobnym celom w produkcji form, ale oferują inną równowagę właściwości, takich jak odporność na zużycie, wytrzymałość czy odporność na korozję.

19. Czy P20 nadaje się do spawania?

Tak, stal P20 jest spawalna, szczególnie w przypadku napraw i obróbki, jednak w celu uzyskania dobrych rezultatów zaleca się podjęcie szczególnych środków ostrożności i zastosowanie szczególnych technik.

20. Czy P20 jest podobne do 4140?

Nie, nie są one podobne pod względem podstawowej konstrukcji, typowego przetwarzania i zamierzonych zastosowań.

21. Czy P20 jest stalą wysokowęglową?

Stal P20 jest nie stal wysokowęglowa. Zawartość węgla mieści się zazwyczaj w zakresie stale średniowęglowe.

22. Jak rozładować stres P20?

Odprężanie stali P20 jest zazwyczaj zalecane w temperaturach od 705 do 730 °C (od 1300 do 1350 °F)

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!

Nasze produkty
pl_PLPolski
en_USEnglish pt_BRPortuguês do Brasil es_MXEspañol de México arالعربية tr_TRTürkçe pl_PLPolski