P20塑料模具钢的回火工艺--《金属热处理》2016年04期
P20塑料模具钢的回火工艺
【摘要】：采用扫描电镜、洛氏硬度计对P20塑料模具钢进行淬火及回火后的显微组织观察及硬度测试,研究其在不同回火处理工艺下的硬度及显微组织变化规律,同时利用回火参数P研究了P20塑料模具钢的回火工艺。结果表明,在350~450℃,随回火温度的增加,硬度变化不大;在450~650℃回火,试样的硬度发生明显下降趋势;随回火保温时间的延长,在350~450℃,硬度降低趋势较小;在500~650℃回火,在最初的8 h内,硬度迅速降低,继续延长保温时间,硬度下降速率变慢;随回火温度和保温时间的延长,碳化物析出量越来越多,并逐渐球化聚集长大,马氏体板条边界逐渐模糊,有些板条被早期形成的碳化物钉扎,致使部分板条马氏体粗化,有些板条合并变宽,导致其硬度降低。结合本文试验数据及回火参数P,可确定试验P20钢的最佳回火工艺为600℃×1 h。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TG142.45;TG156.5【正文快照】：
近年来,随着塑料工业的发展,模具的应用越来越广泛,塑料模具制品也向尺寸多样化、大型化、复杂化方向发展。P20模具用钢属于美国牌号,在预硬化硬度为28~35 HRC时,模具表面粗糙度、冲击性能和淬透性都比较好,可以使钢材获得比较均匀的硬度,同时具有良好的镜面加工性能,该钢种的
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热作模具钢p20的性能特点及热处理工艺过程
　　热作模具钢p20的性能特点及热处理工艺过程
　　p20 是美国牌号，相当于我国的4Cr5MoSiV1钢，瑞典一胜百的8407，日本大同的DHA1，日本日立的DAC，德国的1.2344，成分决定p20钢具有高的淬透性和抗回火稳定性，经过淬火和高温回火后，具有高的韧性和强度。如果采用科学合理的热处理工艺，可以充分发挥其潜能，获得比较高的高温强度、耐热疲劳性、耐磨性和高的热稳定性，极大地满足模具的性能要求，提高使用寿命。
　　⒈模具的技术要求
　　一般小型模具复杂件，硬度要求是46~48HRC，简单件是48~52HRC;中型模具复杂件硬度要求是42~44HRC，简单件是44~46HRC;大型模具复杂件，硬度要求是40~42HRC，简单件是42~46HRC。
　　⒉p20的热处理工艺过程
　　淬火工艺路线：清洗(表面清洁)&装炉&抽真空&预热&最后加热&加压气淬&第一次回火&检测硬度&第二次回火&最后回火。
　　⑴清洗(表面清理) 对于小型模具要放在清洗机内清洗干净并将其表面吹干后装炉;大型模具用干净的抹布将其表面的污物、油渍等清理干净后装炉。
　　⑵装炉装炉时各模具间要留有空隙，一次装炉量不大于400kg，以保证模具在加热和冷却时能够充分、均匀。
　　⑶ 预热关闭炉门后抽真空，并将工艺参数输入微机。当炉内压力降到0.133Pa后，开始送电升温。对于中、大型模具，采用较低的速度升温，一般是 500℃/h左右，以减小炉膛与模具间的温差，防止变形和开裂。对于p20钢模具，我们采用分段预热，第一次是560℃，第二次是850℃;预热保温时间是1.5min/mm&有效厚度;有效厚度的计算方法是：最小厚度&(1.2～1.3)。
　　⑷最后加热和加压气淬
　　最后加热温度是1030℃，保温时间是30min+0.4min/mm&有效厚度。加压气淬时炉内气体压力与模具有效厚度的关系见下表
　　有效厚度 炉内气体压力 有效厚度 炉内气体压力
　　/mm /&105Pa /mm /&105Pa
　　&75 2 150&175 3.5
　　75～100 2.5 175&200 4
　　100～150 3 200&225 4.5
　　⑸第一次回火
　　模具冷却至80℃左右，进行第一次回火，温度是560℃，保温时间是：2h+1min/mm&有效厚度(仪表指示达到回火温度时算起)。回火冷却时炉内气体压力是：1&105～2&105Pa。p20钢经正常温度淬火后，由于二次硬化的作用，在560℃回火可达到硬度峰值。第一次回火后冷至室温检测硬度，第二次回火是决定硬度的回火，温度主要是根据第一次回火后的硬度来确定。
　　⑹最后一次回火 温度一般是560℃，如果第二次回火后硬度达不到工艺要求，可适当进行调整。
　　⒊p20的应用实例
　　下面介绍几例典型的工艺实例，以充分说明我们的工艺设计水平已经完全能满足生产的需要。
　　⑴摇臂模
　　材质p20，硬度要求44 48HRC。经过正常的淬火和第一次回火后，第二次回火温度采用592~C，冷却后测定硬度是46&48HRC。
　　⑵压铸模具
　　材质p20;硬度要求42 46HRC。经过正常的淬火和第一次回火后，第二次回火温度采用605~C。冷却后测定硬度是44&46HRC。
　　⑶其它模具，要求调质硬度为31~35HRC。经过正常的淬火和第一次回火后，第二次回火温度采用650℃。冷却后测定硬度是32&34HRC。
相关文章：国产P20+材料元素
& 国产P20模具钢与其他表面用途钢材不同，要经过刻模加工成复杂的形状，因此国产P20钢材内部任意截面都有可能成为使用过程中的工作面，因此其组织与性能的均匀性就显得尤为重要。模具的寿命受多方面因素影响，进口国产P20模具钢在炼钢的选材、冶炼技术、设备，和锻造的技术、设备特别是热处理的工艺和设备上比国内是有一定的优势，所以模具寿命比较高而且寿命很稳定。国内目前常用的国产P20模具钢材料，比较好的是宝钢、抚顺、上五、中原特钢等大厂，冶炼工艺一般来说是电弧炉+真空+精炼+电渣重溶，小规格模具的寿命和稳定性上已经达到和进口模具钢同样的水准。
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国产模具钢---P20
预加硬塑料模具钢
国产P20的化学成分(%):
GB FT AISI C Mn Si Cr Mo Ni P S
3Cr2Mo FT61 P20 0.28~0.40 0.60~1.00 0.20~0.80 1.40~2.00 0.30~0.55 &0.25 &0.030 &0.030
国产P20的特点:
已预加硬至HB284~332（HRC30~36）,可免于热处理,永不变形;
电炉精炼或电渣重熔,适合电蚀（电火花）加工,易镜面抛光.
国产P20的用途:热塑性塑胶料的注塑模,吹塑模具和挤压模具.
国产P20的出厂状态:预加硬至HRC30~36.
品质保证:提供原产地材质证明书及出货检验报告.
& 化学成分是影响国产P20模具钢性能的一大因素，各化学元素发挥着各自的作用：
碳（C)有助于增加钢材的强度和硬度，但降低其国产P20塑性和国产P20韧性；
铬（Cr)增加模具钢、冲子料的国产P20硬度、强度，最重要的是国产P20耐腐蚀性；
硅（Si）提高模具钢的淬透性和国产P20抗回火性，对钢的综合力学性能，特别是国产P20弹性极限有利；
钒（V）可以提高模具钢的国产P20淬透性、国产P20耐磨性，提高工具钢的使用寿命；
钼（Mo）提高模具钢的热强性和蠕变强度
& 热处理是影响国产P20模具钢性能的另一大因素，不同的模具钢热处理不当会影响使用寿命，让我们来看一些实例：
1）冷作模具钢锁着模具加工精度的提高，按照传统的&高淬高回&和&低淬低回&的热处理工艺不能满足需要，在热处理之后的线切割工序中模具开裂比例高。
2）低耐热性热作模具钢是当前最广泛应用的模具钢种类之一，在实际生产中，通常采用淬火油冷热处理，在大型模具钢的心部区域在油冷淬火时将不可避免的产生上贝氏体组织，会严重恶化模具钢的冲击韧性。
3）制造形状复杂、精密的大中型塑料模具之所以采用预硬化型塑料模具钢是避免在型腔加工后再进行热处理，会出现淬火变形、开裂、脱碳等热处理缺陷。
& 上海牧岩合金国产P20模具钢订购说明：
1.国产P20模具钢可按客户要求尺寸开锯，按实际重量称重
2.国产P20价格按客户要求实际尺寸大小及加工情况做报价
3.国产P20运费按实际重量及地区作调整
4.国产P20毛料为黑皮料，默认公差为+3~5mm
5.国产P20光板是指铣床铣四边，磨床磨两平面，默认公差为+0.3mm~0.5mm
6.国产P20精板是指四边精铣，磨床精磨两面，默认公差为正0.02mm~0.05mm
7.承接真空热处理（淬火）、深冷等国产P20加工处理，具体费用请来电或与在线客服咨询！
8.为了满足广大客户的需求，我司提供24小时在线服务，随时欢迎您的来电021-。