ASTM P20模具鋼,是一種多用途的低合金工具鋼。它以適度的強度水平和良好的韌性而著稱。以下是對ASTM P20材料的詳細介紹:
化學成分:ASTM P20模具鋼的典型化學成分包括碳(C) 0.33%,錳(Mn) 0.80%,硅(Si) 0.65%,鉻(Cr) 1.75%,鉬(Mo) 0.40%。
性能特點:這種鋼通常用于塑料注射模具型腔和工具,以及鋅壓鑄模具。ASTM P20通常以預硬化狀態(tài)出售,硬度約為300 HBW。
密度:0.284 lb/in³ (7861 kg/m³)
比重度:7.86
彈性模量:30x10? psi (207 GPa)
熱導率:24 BTU/hr/ft/°F (41.5 W/m/°K)
可加工性:相當于1%碳鋼的60-65%
應力消除:由于P20以預硬化狀態(tài)出售,因此不需要進行硬化熱處理。在機械加工后和在服務期間,可以通過加熱至900°F (482°C)進行熱應力消除,保溫時間按每英寸(25.4mm)厚度一小時計算,然后在空氣中冷卻至環(huán)境溫度。
硬化:
臨界溫度:Ac1 1405°F (763°C)
預熱:以不超過400°F/小時 (222°C/小時)的速率加熱至1150-1250°F (621-677°C)并均衡。
奧氏體化:從預熱溫度迅速加熱至1550°F (843°C)。對于每英寸(25.4 mm)的厚度,保溫30分鐘,每增加一英寸增加15分鐘。
淬火:使用加壓氣體或中斷油冷至150-125°F (66-51°C)。對于油淬,直到約900°F (482°C)變?yōu)楹谏缓笤陟o止空氣中冷卻至150-125°F (66-51°C)。
回火:淬火后立即進行回火。保持溫度為每英寸(25.4 mm)厚度1小時,最少2小時,然后在空氣中冷卻至環(huán)境溫度。回火溫度和硬度如下:
400°F (204°C):48-49 HRC
600°F (316°C):46-47 HRC
800°F (427°C):43-44 HRC
1000°F (538°C):39-40 HRC
1100°F (593°C):33-34 HRC
1150°F (621°C):30-31 HRC
退火:以不超過400°F/小時 (222°C/小時)的速率加熱至1450°F (788°C),保持溫度為最大厚度每英寸(25.4mm)1小時;最少2小時。然后以不超過50°F/小時 (28°C/小時)的速率隨爐冷至1150°F (621°C)。繼續(xù)在爐內(nèi)或空氣中冷卻至環(huán)境溫度。
在不同溫度范圍內(nèi),ASTM P20的熱膨脹系數(shù)如下:
70-200°F (21-93°C):6.7 in/in·°Fx10?? 或 12.0 mm/mm·°Cx10??
70-500°F (21-260°C):7.2 in/in·°Fx10?? 或 12.9 mm/mm·°Cx10??
70-1000°F (21-538°C):7.6 in/in·°Fx10?? 或 13.7 mm/mm·°Cx10??
ASTM P20模具鋼因其良好的韌性和適度的強度,在塑料模具制造和鋅壓鑄模具中被廣泛采用。它的預硬化特性減少了后處理的需要,使得制造過程更為高效。此外,該材料的熱處理響應使其能夠滿足各種性能要求,包括硬度和韌性的平衡。