O aço P20 é um aço ferramenta versátil de baixa liga, caracterizado por boa tenacidade em níveis de resistência moderados. Essa liga é comumente utilizada para cavidades de moldes de injeção de plástico e ferramentas e para matrizes de fundição para zinco.
Quer saber mais? Continue a leitura e descubra tudo sobre esse aço: composição química, propriedades, tratamentos térmicos, aplicações e preço!
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Aço ferramenta P20
Aços moldados com baixo teor de carbono ou aços do grupo P são de tipos diferentes que incluem aços P2, P3, P4, P5, P6, P20 e P21. Os aços para ferramentas P20 são nitretados ou cementados. Esses materiais podem ser usinados em matrizes e moldes complexos e grandes. São usados principalmente na condição cementada. A presença de cromo e níquel (quando adicionado, a liga original P20 não contém níquel) aumenta a tenacidade e a dureza desse aço.
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Composição Química
| Elemento | % |
| Carbono (C) | 0.28-0.40 |
| Manganês (Mn) | 0.60-1.00 |
| Silício (Si) | 0.20-0.80 |
| Cromo (Cr) | 1.40-2.00 |
| Molibdênio (Mo) | 0.30-0.55 |
| Cobre (Cu) | 0.25 |
| Fósforo (P) | 0.03 |
| Enxofre (S) | 0.03 |
Propriedades Físicas
🔹Densidade: 0,284 lb / in3 (7861 kg / m3)
🔹Gravidade específica: 7,86
🔹Módulo de elasticidade: 30 x 106 psi (207 GPa)
🔹Condutividade térmica:
✔️24 Btu / ft / h / ° F
✔️41,5 W / m / ° K
🔹Usinabilidade: 60-65% de um aço carbono a 1%
Propriedades Mecânicas
🔹Dureza, Brinell (típico): 300
🔹Dureza, Rockwell C (típico): 30
🔹Resistência à tração (final): 965-1030 MPa
🔹Resistência à tração (rendimento): 827-862 MPa
🔹Alongamento na ruptura (em 50 mm (2 ″)): 20,00%
🔹Resistência à compressão: 862 MPa
🔹Impacto Charpy (V-Notch): 27,1-33,9 J
🔹Índice de Poisson: 0,27-0,30
🔹Módulo elástico: 190-210 GPa
Propriedades Térmicas
🔹Expansão térmica: 12.8 x 10-6/ºC em condições de temperatura 20-425ºC.
Forjamento
A placa de aço AISI P20 e os materiais das barras redondas são forjados a 1093° C (2000° F) até 899° C (1650° F). O forjamento abaixo de 871° C (1600° F) não é recomendado para esse aço.
Alívio do stress
Pré-aquecimento: Como é vendido em uma condição pré-endurecida, o tratamento térmico de endurecimento não é necessário. Após a usinagem e intermitentemente durante o serviço, o aço deve ser aliviado termicamente por meio do aquecimento a 482ºC (900ºF), equalizando e retendo por uma hora por polegada (25,4 mm) de espessura e resfriando ao ar à temperatura ambiente.
Nas raras circunstâncias em que o aço AISI P20 deve ser recozido, o aço deve primeiro ser recozido antes do endurecimento.
Endurecimento
Temperatura crítica: Ac1: 1405º F (763º C)
Pré-aquecimento do metal P20: Aquecer a uma taxa não superior a 222º C por hora (400º F por hora) a 621-677º C (1150-1250º F) e equalizar.
Austenitização (alto calor)
Aqueça rapidamente do pré-aquecimento a 1550º F (843° C). Mergulhe por 30 minutos para a primeira polegada (25,4 mm) de espessura, mais 15 minutos para cada polegada adicional (25,4 mm).
Têmpera
Gás pressurizado ou óleo interrompido a 66-51º C (150-125º F).
Para óleo, resfrie até ficar preto, a cerca de 482° C (900° F), depois resfrie ao ar livre até 66-51° C (150-125° F).
Revenimento
Os aços ferramenta P20 são revenidos a 482-593° C (900 a 1100° F) para uma dureza Rockwell C de 37 a 28.
Recozimento
O recozimento ocorre a 760-788° C (1400 a 1450° F). Em seguida, os aços são resfriados lentamente no forno a uma temperatura inferior a 4° C (40° F) por hora.
Trabalho Frio
Os aços ferramenta P20 são capazes de ser facilmente trabalhados a frio usando métodos de usinagem convencionais com a liga na condição recozida.
Soldagem
Para esse aço, são utilizados métodos convencionais de soldagem.
Usinabilidade
Os aços ferramenta P20 têm excelente usinabilidade em cerca de 80% dos aços endurecidos com água.
Tratamento térmico
Aços ferramenta P20 são aquecidos a 871-899° C (1600-1650° F) durante o processo de cementação. Após serem cementados, esses aços são aquecidos a 816-871° C (1500-1600° F) para serem endurecidos e então mantidos por 15 minutos e finalmente temperados com óleo.
Usos do Aço P20 para ferramentas
Os aços ferramenta P20 são usados para aplicações de baixa temperatura que incluem moldes de injeção e matrizes de fundição sob pressão.
Principais aplicações da placa e barra de aço P20: Moldes de plástico, porta-moldes, apoios, aros para moldes de pressão de plástico, ferramentas para moldes de hidroformação. Também adequado para outras aplicações, como trilhos, eixos e faixas de desgaste.
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