热处理工艺对P20钢力学性能影响的分析

目前,塑料已成为国民经济不可缺少的重要原料,而塑料成型加工是塑料工业的重要组成部分,只有经过成型加工,才能使塑料成为具有实用价值的制品。P20钢是近年来国际上使用最广泛的一种塑料模具钢。由于该钢种的冶金生产工艺简便,成材率高,钢材价格便宜,在预硬化硬度为HRC28~35的条件下,其冲击韧性较高,淬透性好,可以使较大截面的钢材获得均匀的硬度,尤其是该钢种的镜面抛光性能明显优于45#钢等普碳钢和低合金钢,因此可广泛应用于制造大型塑料模具。

国外生产的P20钢基本上以预硬化状态交货,而国内生产厂现在大多仍以退火态方式交货,给用户使用带来许多不便,影响了国产钢材在市场上的竞争力,所以结合各单位的实际情况,制定相应的预硬化工艺显得十分重要。
1、淬火温度对P20钢硬度的影响

当低于850度淬火,随着淬火温度的升高,钢的硬度增加;当淬火温度为850度时淬火硬度可达HRC52~54,然后随着淬火温度的升高硬度值的变化趋于平缓,淬火温度对P20钢硬度的影响见图1。不同奥氏体化温度对P20钢的淬火晶粒度的影响见表1从表中可知,当奥氏体化温度等于或大于900度时P20钢的晶粒度开始增大。

奥氏体化温度和晶粒度的关系

表1奥氏体化温度和晶粒度的关系
2、回火温度对P20钢的硬度及冲击韧性的影响

马氏体是淬火状态下P20钢的基本组织,硬而脆。在淬火工件中有很大的组织应力和热应力,为了调整到所需要的硬度、韧性和消除淬火件的应力,必须对淬火件进行回火处理。回火温度对硬度、冲击韧性的影响见图2。

热处理时产生变形和开裂。这种处理叫预硬化处理,其相应的钢材称为预硬化钢。

回火温度对p20钢抗拉强度、断面收縮率的影响.jpg

图3回火温度对p20钢抗拉强度、断面收縮率的影响
4、总结
4.1P20钢属预硬化钢,用其制造塑料模具,为了保证钢材具有较好的加工性能,先进行预硬化处理再进行机加工,预硬化硬度为HRC28~32
4.2P20钢根据不同的使用硬度要求,可在一定范围内选择不同的温度进行回火,在相应的热处理工艺条件下,钢材具有比较好的综合力学性能。
4.3该钢种在300度有一定的回火脆性区,应十分注意。

相关推荐

预硬钢塑料模的热处理特点

1、预硬钢是以预硬态供货的,一般不需热处理,但有时需进行改锻,改锻后的模坯必须进行热处理。 2、预硬钢的预备热 ...