Was ist P20-Stahl – Materialeigenschaften, Zusammensetzung, Äquivalent von P20-Werkzeugstahl und P20-Stahl im Vergleich zu 4140
Bevor Sie P20-Stahlprodukte kaufen, sollten Sie mehr darüber erfahren. In diesem Artikel wird das P20-Stahlmaterial anhand seiner Definition, Spezifikationsnorm, Äquivalente, Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen und einem detaillierten Vergleich zwischen P20- und 4140-Stahl näher erläutert.
Was ist P20-Stahl?
P20, auch bekannt als AISI P20, ist ein Werkzeugstahl, der häufig bei der Herstellung von Kunststoffformen und Druckgussformen verwendet wird. P20-Stahl wird normalerweise in vorgehärtetem Zustand mit einem Härtebereich von HRC28-33 geliefert, sodass er ohne weitere Wärmebehandlung direkt für den Formenbau verwendet werden kann. P20-Formenstahl ist gut bearbeitbar und kann durch Schneiden, Schmieden, Wärmebehandlung und maschinelle Bearbeitung verarbeitet werden, während eine gute Maßstabilität und Oberflächenqualität erhalten bleibt. Er eignet sich auch zum Polieren und Ätzen.
P20-Material ist in Form von Rund- oder Vierkantstangen und flachen Platten erhältlich.
P20 Stahläquivalente
Die Stahlsorten werden in den einzelnen Normen unterschiedlich spezifiziert. Werkzeugstahl AISI P20 (USA) entspricht DIN 1.2311 (Deutschland) und GB/T 3Cr2Mo (China).
P20 Stahlbearbeitbarkeit
Unter der Annahme, dass Werkzeugstahl mit 1 Prozent Kohlenstoffanteil eine Bewertung von 100 aufweist, weist der vorgehärtete P20-Stahl eine Bearbeitbarkeitsbewertung von 65 auf.
Wärmebehandlung von P20-Stahl
– Vorhärten: Bei Verwendung als Material für große Formen besteht das Vorhärten-Wärmebehandlungssystem für P20-Stahl aus Erhitzen und Abschrecken bei 830–860 °C.
– Abschrecken: Der Abschrecktemperaturbereich liegt ungefähr zwischen 820 und 890 °C, wobei 850 bis 880 °C üblicherweise empfohlen werden.
– Anlassen: Der Anlasstemperaturbereich liegt ungefähr zwischen 500 und 640 °C, wobei üblicherweise 540 bis 640 °C empfohlen werden.
– Glühen: Die Glühtemperatur beträgt 850 °C, die Haltezeit beträgt 2–4 Stunden. Die isotherme Temperatur beträgt 720 °C, die Haltezeit beträgt 4–6 Stunden. Der Ofen wird auf 500 °C abgekühlt und anschließend luftgekühlt.
Chemische Zusammensetzung von P20-Stahl
Die Zusammensetzung von P20-Stahl variiert leicht zwischen verschiedenen Standards.
P20/3Cr2Mo
Element
Inhalt (%)
Fe
95,2-98,5
C
0,28–0,40
Si
0,20–0,80
Mn
0,60-1,00
Cr
1,40-2,00
Mo
0,30–0,55
P
0,03
S
0,03
DIN 1.2311
Element
Inhalt (%)
Fe
Rest
C
0,35-0,45
Si
0,20–0,40
Mn
1,30-1,60
Cr
1,80-2,10
Mo
0,15–0,25
P
0,03
S
0,03
Werkstoffeigenschaften von P20-Stahl (physikalische, thermische und mechanische Eigenschaften)
P20 ist eine Chrom-Molybdän-Legierung und seit langem der Stahl der Wahl für vorgehärtete Formenstähle. Nachfolgend sind die Eigenschaften von P20-Werkzeugstahl aufgeführt.
Eigenschaften
Werte
Dichte
7,85 g/cm³ (0,284 lb/Zoll)
Härte
300 Brinell (30 Rockwell C)
Maximale Zugfestigkeit
965-1030 MPa (140.000-150.000 psi)
Streckgrenze
827-862 MPa (120.000-125.000 psi)
Bruchdehnung
20 %
Elastizitätsmodul
205 GPa (29.700 ksi)
Druckfestigkeit
862 MPa (125.000 psi)
Wärmeleitfähigkeit
29,0–34,0 W/mK (201–236 BTU-Zoll/Std.-ft²-°F)
Wärmeausdehnung (20 ºC)
12,8 x 10^-6/ºC
P20-Stahl vs. 4140, was ist der Unterschied?
Ein einfacher Vergleich zwischen 4140-Stahl und P20 zeigt deutlich die Unterschiede.
1. Chemische Zusammensetzung
Elemente
4140
P20
Fe
96,8-97,8
95,2-98,5
C
0,38–0,43
0,28–0,40
Mn
0,75-1,00
0,60-1,00
P
0,035
0,03
S
0,040
0,03
Si
0,15–0,35
0,20–0,80
Cr
0,8–1,10
1,40-2,00
Mo
0,15–0,25
0,30–0,55
Cu
0
0-0,25
2. Standard
P20-Stahl ist in der Spezifikation ASTM A681 angegeben, die für Werkzeugstähle gilt, während 4140-Stahl in der Norm ASTM A29 für Stahlstangen, Kohlenstoff- und Legierungsstahl sowie Warmschmiedestahl abgedeckt ist.
4140-Stahl ist im Allgemeinen billiger als P20-Stahl.
5. Bewerbungen
– P20-Stahl wird hauptsächlich für Kunststoffformen und Zinkdruckgussformen verwendet und kann vergütet werden, um ein gutes Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit zu erreichen, was für die Formenherstellung von Vorteil ist.
– 4140-Stahl eignet sich am besten für verschiedene mechanische Anwendungen, die hohe Festigkeit und Zähigkeit erfordern. Er wird normalerweise für Komponenten wie Zahnräder, Wellen und Bolzen verwendet, bei denen Härte und Verschleißfestigkeit entscheidend sind.
Unser Ansatz für den Druckgussprozess
BE-CU ist auf die Anpassung präzisionsgefertigter Komponenten an hochwertige und kostengünstige Druckgussproduktionsteile spezialisiert. Mithilfe von Konstruktionstechniken für die Herstellbarkeit erfüllen wir die Spezifikationen für einzelne Teile, indem wir den Druckgussprozess und die Bearbeitungs-/Finishing-Verfahren so entwickeln, dass das erforderliche Qualitätsniveau der Komponente im Fertigungsbetrieb erreicht wird. Die Umsetzung eines robusten Qualitätsplans von den Rohmaterialien bis zur Lieferung der Produkte an die Warenannahmestelle des Kunden (von Tor zu Tor) würde sicherstellen, dass BE-CUs Ziel der Kundenzufriedenheit erreicht wird.
Erfolgreiche und innovative Ergebnisse für Druckguss
Durch geschicktes CAD-Design zur Erfüllung spezifischer Kundenanforderungen erreicht BE-CU NADCA-Druckguss-Qualitäts- und Präzisionsstandards, die zuvor mit Druckguss als unerreichbar galten,Einschließlich:
Metallfestigkeit
Auf 0,0002 Zoll kontrollierte bearbeitete Maßtoleranz
Außergewöhnliche Oberflächenbeschaffenheit
Erfüllt die vom Kunden angegebenen Anforderungen an Dichtheit
Our Parts Manufacturing Advance Capability
Unsere Formen werden unabhängig und ohne zusätzlichen Gewinn, mit moderaten Kosten, kurzen Zyklen und einer Probenentnahme in kürzester Zeit (20 Tage) verarbeitet. Alle Druckgussteile und nicht qualifizierten Produkte unseres Unternehmens ab Werk werden ohne Angabe von Gründen bedingungslos zurückgegeben und umgetauscht.
Zeichnungsdesign
DFM ist eine der besten Methoden, die von den Ingenieuren von BE-CU angewendet wird, um die Herstellbarkeit von Gussteilen zu optimieren und gleichzeitig die Funktionalität beizubehalten. BE-CU verfügt über ein Team von mehr als zehn professionellen Ingenieuren, die effektive Vorschläge zur Materialstruktur machen und ein Gleichgewicht zwischen Design, Kosten und Teileleistung finden.
Formen- und Werkzeugdesign
Die Formphase simuliert den Füllfluss und den Erstarrungsprozess, sagt die beim Druckguss auftretenden Defekte voraus und prognostiziert die mikroskopischen Metall- und mechanischen Eigenschaften sowie die Festigkeit des Formauswerferstifts. Optimieren Sie das Design von Angusskanälen und Anschnitten, verbessern Sie die Parameter des Produktionsprozesses, senken Sie die Forschungs- und Entwicklungs- sowie Produktionskosten und verbessern Sie die Qualität der Gussprodukte.
Formenbau
Mithilfe der Mehrschieber-Formenherstellungstechnologie von BE-CU können wir beim Formenbau die Teilestruktur so weit wie möglich in die Form einbringen und die Teile in einem Durchgang formen. Dadurch werden die Kosten für die Produktion und Montage mehrerer Komponenten sowie für die Weiterverarbeitung gesenkt.
Druckguss-Fähigkeit
Be-cu ist eines der wenigen Unternehmen, das sein Gusssortiment erweitern kann. Es verfügt über Druckgussmaschinen mit unterschiedlichen Tonnagen von 58 bis 1650 Tonnen. Es können Teile mit einem Gewicht von 5 g bis 35 kg hergestellt werden. Der unabhängige Ofen jeder Druckgussmaschine ermöglicht es uns, eine Vielzahl von Aluminium, Zink, Magnesium und deren Legierungen bereitzustellen, um den individuellen Anforderungen der Kunden gerecht zu werden.
CNC-Bearbeitungsfähigkeit
Wir verfügen über ein erfahrenes und ausgereiftes CNC-Bearbeitungsteam, mehr als zehn importierte Bearbeitungszentren und Drehmaschinen und unsere eigene Verarbeitungsmarke BE-CU Prototype ist einer der zehn größten kleinen und mittleren Verarbeitungshersteller in China. Es bietet zuverlässige Präzision für die Verarbeitung. Die Mindesttoleranz wird auf 0,22 mm kontrolliert, um den Anforderungen der Teile gerecht zu werden. Montageanforderungen auf der Kundenseite.
Oberflächenbehandlungsfähigkeiten
Be-cu kann die physikalische Oberflächenbehandlung und Pulversprühbehandlung wie Kugelstrahlen, Feinsand, Grobsand usw. durchführen. Gleichzeitig ist Be-cu seit mehr als 30 Jahren tief in die lokale Lieferkette eingebunden, hat Dutzende von Lieferanten für chemische Oberflächenbehandlung strategisch integriert und kann seinen Kunden durch das Management komplexer Lieferketten Oberflächenbehandlungen wie Kunststoffsprühen, Lackieren, Eloxieren, Elektrophorese, Verchromen usw. anbieten.
Montagefähigkeit
Wir bieten unseren Kunden eine Vielzahl von mechanischen Montage- und Unterbaugruppendiensten. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Montage von Hardware, einschließlich Schrauben, Bolzen, Stiften, Einsätzen, Dichtungen und O-Ringen, sowie in Druckdichtungstests, um die Produktfunktionalität sicherzustellen.
Qualitätsprüfsystem
BE-CU legt besonderen Wert auf die Qualitätskontrolle des Massenproduktionsprozesses und hat einen vollständigen Prozess und ein System zur Qualitätsprüfung etabliert. Häufig werden fünf Tools verwendet: PPAP, APQP, PFMEA, SPC und MSA. Alle Produkte werden vollständig geprüft oder gemäß den Standards hergestellt. Zu den Prüfgeräten gehören: Spektrometer, Streckprüfmaschine, dreikoordinatenbasiertes Koordinatenmessgerät, Pass-Stop-Messgerät, Parallelmessgerät, verschiedene Messschieber usw., um die Kontrollfähigkeit des Qualitätssystems zu erreichen.
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