O aço ferramenta P20 é um tipo de aço ferramenta amplamente utilizado, conhecido principalmente como um aço para moldes de baixo carbono. É classificado como um aço para moldes plásticos, projetado para usinagem de cavidades. A designação AISI (American Iron and Steel Institute) para P20 é UNS T51620. O P20 é mais frequentemente usado para matrizes e moldes plásticos. Também pode ser aplicado em matrizes de fundição de zinco e blocos de suporte. Uma característica fundamental do aço ferramenta P20 é que ele é normalmente adquirido e fornecido em condição pré-endurecida. O material P20 é equivalente ao GB 3Cr2Mo da China, ao DIN 1.2311 da Alemanha, ao ASSAB 618 da Suécia e ao ISO 35CrMo2.

1. Aplicação

• Moldes e matrizes de plástico.
• Matrizes de fundição sob pressão (para ligas de baixo ponto de fusão)
• Extrusão a Quente (especificamente para Alumínio e Magnésio)

2. Composição química

3. Propriedades do aço P20¹

• Dureza pré-endurecida: 32 HRC.
• Dureza do fio de enchimento P20: 40 HRC.
• Limite de escoamento: 950 MPa após pré-endurecimento.
• Módulo de elasticidade: 210 GPa (30 × 10^6 psi) à temperatura ambiente. Essa pressão cai para cerca de 185 GPa (27 × 10^6 psi) a 260 °C (500 °F) e para cerca de 150 GPa (22 × 10^6 psi) a 540 °C (1000 °F).
• Coeficiente de Poisson: 0.287.
• Usinabilidade:  Boa usinabilidade. É facilmente usinado em sua condição pré-endurecida. A usinabilidade pode ser ainda mais aprimorada com a adição de enxofre à liga P20. A usinagem antes do tratamento térmico final do aço ferramenta P20 resulta em melhor usinabilidade.
• Polibilidade: Excelente polibilidade. Durezas mais altas (por exemplo, 40 HRC) podem melhorar a qualidade do polimento.
• Estabilidade dimensional: Boa estabilidade dimensional. Apresenta menos alterações dimensionais durante o endurecimento em comparação com os aços endurecíveis em água.
• Robustez: Tenacidade média a alta. O material P20 cementado proporciona boa tenacidade. Se for necessária uma tenacidade maior que P20 (por exemplo, para matrizes grandes sujeitas a choques severos), sugerimos aços para moldes P4 e P6.
• Resistência ao desgaste:Tem baixa a média vestir Resistência em seu estado geral. A resistência ao desgaste é melhorada pela cementação.
• Soldabilidade: Soldabilidade média. 
• Outros processamentos: O material P20 também é adequado para fotogravura (texturização) e usinagem por descarga elétrica (EDM).

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4. Tratamento térmico

O aço P20 é normalmente fornecido em uma estado pré-endurecido, com dureza de 28-40 HRC. Pode ser usinado diretamente em cavidades complexas de moldes e colocado em uso sem tratamento térmico adicional em alta temperatura. O estado pré-endurecido ajuda a evitar deformações e alterações dimensionais que podem ocorrer durante o tratamento térmico subsequente.

Embora o material P20 seja sempre usado diretamente em um estado pré-endurecido, suas propriedades de superfície podem ser melhoradas por meio de tratamento térmico adicional (particularmente cementação) para atender a requisitos específicos de aplicação, como moldagem de plástico.

4.1 Carburação

Para aplicações de moldagem de plástico, o material P20 é frequentemente cementado e, em seguida, endurecido após a usinagem do molde. A dureza superficial após têmpera dos moldes de P20 cementados pode atingir até 65 HRC, com a dureza do núcleo tipicamente em torno de 45 HRC. A profundidade da camada cementada pode ser controlada, geralmente variando de 0,030 polegadas para moldes menores a 0,065 polegadas para moldes maiores. Gostaríamos de lembrar que a resistência do material P20 cementado ao amolecimento durante o revenido é relativamente baixa, semelhante à do aço carbono comum.

A temperatura de cementação deve NÃO exceder 870°C (1600°F)Exceder essa temperatura afetará negativamente seu desempenho de polimento. Por exemplo, a cementação a 845 °C (1550 °F) resultou em uma dureza superficial de 65,6 HRC e uma profundidade de camada de 0,36 mm, enquanto a 900 °C (1650 °F), a dureza superficial foi ligeiramente menor, de 62,5 HRC, com uma profundidade de camada de 0,41 mm.

O aço P20 cementado tem uma boa combinação de resistência ao desgaste, tenacidade e polibilidade.

4.2 Pré-aquecimento

Recomendamos fortemente o pré-aquecimento do aço para ferramentas P20 a uma temperatura de 1200°F (650°C).

O objetivo do pré-aquecimento é pré-condicionar as moléculas dentro da peça para a transformação e aliviar as tensões causadas pela usinagem. Também ajuda a equalizar o calor dentro da peça, permitindo que as tensões se dissipem antes que o metal fique muito mole em temperaturas mais altas.

4.3 Endurecimento (Austenitização)

A temperatura de endurecimento é 1525°F (830°C). O tempo de imersão é 45–60 minutos por polegada de espessuraPara peças com menos de 2,5 cm de espessura, recomendamos um tempo mínimo de imersão de 45 a 60 minutos. [Para obter informações sobre austenita, consulte a explicação sobre austenita na Wikipédia.]

4.4 Resfriamento

O aço P20 é temperado em óleo. A têmpera em óleo a uma temperatura relativamente baixa resulta em menos alterações dimensionais em comparação com os aços endurecíveis em água. Após a têmpera, as peças devem ser resfriadas a um mínimo de 150°F (66°C) se endurecido ao ar, ou 150-200°F (66-93°C) se temperado em líquido e então revenido imediatamente.

4.5 Têmpera 

O aço para ferramentas P20 geralmente requer revenimento duplo. A temperatura de revenimento padrão é 400°F (205°C).

Para um aço P20 que foi temperado em óleo de 845°C (1550°F) e temperado para 2 horas a 205°C (400°F), a dureza resultante é 36-38 HRC, com resistência à tração de 1310 MPa, limite de escoamento de 1172 MPa, alongamento de 13% e redução de área de 51%. Se a microestrutura temperada for bainítica, a dureza após o revenimento pode ser 4 HRC menor do que os diagramas de revenimento padrão.

4.6 Forjamento²

P20 deve ser pré-aquecido lentamente para 815°C (1500°F). A temperatura de forjamento é 1065 a 1230°C (1950 a 2250°F). Para seções maiores ou quando reduções pesadas e rápidas são planejadas, é aconselhável usar o limite superior desta faixa de temperatura. Para seções menores ou reduções mais leves, o limite inferior da faixa é mais adequado. NÃO forja P20 abaixo 815 °C (1500 °F). 

Após o forjamento, o aço é resfriado lentamente, resfriando-o dentro do forno ou enterrando-o em meios isolantes de calor, como cal, mica ou terra diatomácea.

5. Ficha Técnica do Aço P20

Condições Experimentais: Carbono: 0,30% Manganês: 0,75% Silício: 0,50% Cromo: 1,65% Molibdênio: 0,40%

Referência de dureza após têmpera e revenimento

Referência de dureza após cementação e revenimento

6. Fornecimento de formas e dimensões

O aço para ferramentas P20 que fornecemos está disponível em diversos formatos, incluindo barras redondas, chapas, placas, barras planas, barras quadradas e blocos. As dimensões da barra plana variam de: largura 20 a 600 mm × espessura 20 a 400 mm × comprimento 1.000 a 5.500 mm. As dimensões da barra redonda variam de um diâmetro de 20 a 400 mm × comprimento de 1.000 a 5.500 mm. As dimensões do bloco são obtidas cortando a barra plana.

Teste UT: setembro de 1921-84 D/d, E/e. 

Tratamento de superfície: acabamentos de superfície originais pretos, descascados, usinados/torneados, polidos, retificados ou fresados.

Status do estoque: Não mantemos estoque. Organizamos a produção com base nos pedidos dos clientes.

Prazo de entrega: materiais para forno elétrico a arco (EAF) levam de 30 a 45 dias.