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(xì)介紹：

基本特性

• 化學(xué)成分：ASTM P20模具鋼的典型化學(xué)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(yù)硬化狀態(tài)出售，硬度約為300 HBW。

物理性能

• 密度：0.284 lb/in³ (7861 kg/m³)

• 比重度：7.86

• 彈性模量：30x10? psi (207 GPa)

• 熱導(dǎo)率：24 BTU/hr/ft/°F (41.5 W/m/°K)

加工性能

• 可加工性：相當(dāng)于1%碳鋼的60-65%

熱處理指南

• 應(yīng)力消除：由于P20以預(yù)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(wù)期間，可以通過加熱至900°F (482°C)進行熱應(yīng)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(yù)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(yù)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?；鼗饻囟群陀捕热缦拢?/p>

  • 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。

熱膨脹系數(shù)

• 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??

總結(jié)

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(yù)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(yīng)使其能夠滿足各種性能要求，包括硬度和韌性的平衡。