第五节常用模具钢料特性与用途
二、P20类（预硬塑料模具钢）：国标钢号：3Cr2Mo。
1.参考成分(%)：
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；Ni：≤0.25；
2.P20钢料的特性等级：
汽车保险杠材料3.P20钢料的描述：P20料硬度高，硬度均匀；韧性好，抗拉性强，加工性能良好，易切削，抛光和电蚀；心部具有较好韧性；但是不耐腐蚀，耐磨性差。适宜电火花加工。用于一般制造大型塑胶模具及用作塑胶模模架。
4.热处理条件：
●出厂前已先经过淬火及回火处理，淬硬溫度846-860℃，油冷、860-880℃空冷，回火次数2；
出厂硬度为280-325 HB(约28~33 HRC)普通P-20及330~370 HB(约33~38 HRC)高硬度P-20H两种。
◎锻造温度：1050-850℃；
◎退火温度：因P20是预硬钢，若要淬火，必须做退火。步骤：720-740℃保溫后，以10-20㎜/hr 冷至600℃，然后空冷，退火后硬度为HB235；
●消除应力温度：650-675℃，隨炉冷卻至500℃；冷却介质：油，分级(180-220℃)。
5.P20加工注意事项：
●一般来说，P20料在钢材出厂前均经过预硬处理，都不再宜于淬火处理。P20料淬火容易爆裂;
●可能进行表面氮化处理与火焰硬化处理，以增进模具之表面硬度及耐磨性。氮化的要求为表面0.1mm，硬
度达HRC65---68。氮化（气氮）工艺：
温度/硬度时长/氮化层厚度
525℃/650HV 20hr/0.30 mm 30hr/0.35 mm 60hr/0.50 mm
570℃/700HV 2hr/0.01mm －－
●当P20材料最小尺寸大于300mm时，如果在加工过程中存在大量WC（线切割）或EDM（火花放电）加工工序时，在EDM或WC加工完成后，必须再做一次回火。
●工件如需氮化，淬火时应先知会淬火加工商；工件有烧焊时，一定要告知晒纹加工商。
●模具表面有晒纹要求，特别是幼纹时，慎重钢料的选型，明确钢料本身的蚀纹特性，因有些钢料不能满足晒幼纹。因选择型号不当，可能造成很大的损失。
主要钢厂的P20材料型号有：
1）瑞典一胜百ASSAB 618：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HB280～320；约HRC30-32；
◎性能及用途：良好的抛光和切削加工性能，广泛应用于热塑性塑料的中小型注射模（可焊性一般）。
ASSAB公司共生产5种P20料，为718SUP、718HH、618、618HH、618T。其中718HH为718SUP料出厂前进材料热处理获得。其中618料是级别最低的，相当于GS2311料，抛光性能差，生产寿命在10万啤以下。
718SUP和718HH料抛光性能好，可用于透明抛光模，其中718HH的抛光性性能高于718S料。这两种料的生产寿命为30万啤。一胜百再高一级钢料型号为Nimax，抛光性与蚀纹性更好。
瑞典UDDEHOLM UHB ASSAB一胜百美国AISI 德国DIN
618 ASSAB 618 P20 Mod. 1.2738
618HH ASSAB 618HH P20 Mod. 1.2738 HH
618T ASSAB 618T P20 Mod. 1.2738 Mod.
IMPAX SUPREME ASSAB 718 SUPREME P20 Mod. 1.2738 SUP
IMPAX HH HARD ASSAB 718HH P20 Mod. 1.2738 HH
2）日本大同制钢(DAIDO STEEL)PX4、PX5：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HRC30～33；等同于1.2311 MOD.及P20 MOD.。
◎耐磨性︰★★★☆☆韧性︰★★★☆☆加工性︰★★★☆☆抛光性︰★★★☆☆
◎性能特点：具有良好抛光性能；PX5焊接性能较好；蚀纹性能较好，但易出加工砂眼；氮化性能一般（高光时）；切削加工性良好。
◎用途：用于大型镜面模具，如汽车尾灯、仪表盘，前挡板等汽车部件模具以及摄像机、复印机，传真机，办
公及家用电器壳体等。
3）德国葛利兹SWG(Groditz)W.1.2311（40CrMnMo7）：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HRC30～34；相当于美国AISI 标准的P20；
◎
1.2311的主要特性：材质硬度均匀；抛光性能优良；机械加工性能良好；有良好的淬火回火热处理性能；
可施以氮化；适于表面处理（如：镀铬）。
◎用途：其淬透性及均匀度良好，用于大型优质长期生产塑料模具，适合制造电视机壳、冰柜、洗衣机
、水桶等模具，特别是厚度大于400mm 。大型塑料模具及压铸模架。 ◎1.2311的主要化学成分：（%）
C ：0.35~0.45；Si ：0.20~0.40；Mn ：1.30~1.60；P≤0.025；S≤0.005；Cr ：1.80~2.10；Mo ：0.15~0.25 ◎1.2311的物理性质：
热膨胀系数 [10-6 m/(m x k)]
20-100℃ 20-200℃ 20-300℃ 20-400℃ 20-500℃ 11.1
12.9
13.4
13.8
14.2 热传导性 [w/(m x k)] 20℃ 350℃ 700℃ 35.7
33.4
32
◎1.2311的热处理：
锻造温度：1050~850℃；软性退火：720~750℃；淬硬温度：840~870℃；回火温度：600~680℃ 4）德国斯穆碧根柏Formadur ®2311：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HRC28～32；
◎性能及用途：电蚀加工性能好，良好的抛光性及皮纹性能，用于大中型一般要求的塑料模具。 5）布德鲁斯 Buderus 1.2311（预硬塑胶模具钢） ◎出厂状态︰HB280-325
◎主要特性：材质硬度均匀；良好的抛光性能；良好的机加工性能；预硬到HB280-330。
◎布德鲁斯 Buderus 1.2311主要应用：在大型塑胶模具/模架上，如汽车保险杠，电视机外壳模具等。 ◎布德鲁斯 Buderus 1.2311特点：优良加工性能，易切削抛光和电蚀。 ◎布德鲁斯 Buderus 1.2311ISO-BM 化学成分%
C Si Mn P S Cr Mo 0.40
0.3
1.4
≦0.035
≦0.005
1.9
0.20
◎布德鲁斯 Buderus 1.2311物理性质
热膨胀系数 [10-6 m/(m x k)]
20-100℃ 20-200℃ 20-300℃ 20-400℃ 20-500℃ 20-600℃ 20-700℃ 11.1
12.9
13.4
13.8
14.2
14.6
14.9 热传导性 [w/(m x k)]
20℃ 350℃
700℃
--- 36.7
34.2
33.9
---
6）奥地利百禄(BOHLER) M202与M200、M201：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HRC30～34；
◎性能及用途：属P20类，但碳、锰含量偏高。可进行电蚀加工，用于家电和汽车用塑料模具。
◎M201特性：硬度均匀，易切削，容易镜面磨光；含硫量底，适合火花电蚀加工，可作火焰加硬，表面镀铬及氮化处理。
3.锻造温度：1050-850℃，炉中冷却；
4.退火处理：850～900℃；
5.消除应力：热度均匀后，停留1～2小时于炉中冷却；
6.淬火温度：840-860℃保温后油冷或860-880℃保温后空冷，至少停留10分钟.如厚度大于20㎜，则每增加1㎜多加0.5分钟，最后硬度约为HRC50。
葛利兹
SWG AISI 一胜百 ASSAB 博乐（百禄）BOHLER 大同DAIDO 日立
HITACHI
交货状态预硬HRC 用途/特性
1.2311 P20 Uhb2311 M201 PX4 HPM7 28～34 用于模架，及厚度在400㎜以下的低要求的塑料模具 1.2312
P20+S
HOLDAX
M200
PX5
-
28～34
用于稍高要求模架，模芯，加工性能佳。
7.回火：回火时间至少1小时，厚度20㎜以上者每增20㎜多加1小时。
7）法国阿塞洛(Arcelor)SP300：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HRC30～34；
◎性能及用途：具有良好的加工工艺性，抛光性和皮纹加工性，用于大而厚的塑料模具。
8）韩国重工(株)HP-4MA：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HRC27～34；
◎性能及用途：硬度均匀，耐磨性好，用于电视机前壳、电话机、吸尘器、饮水机等模具。
9）国产P20(3Cr2Mo，抚顺特钢FT61)：
◎出厂状态及参考硬度：预硬HRC30～36；
◎性能及用途：淬透性高，综合力学性能好，抛光性好，用于大中型复杂精密模具型腔、型芯、滑块、镶件等。10）德国布德鲁斯Buderus 1.2312 (P20+S)（40crMnMoS86-6）预硬大型塑胶模具钢：
◎出厂状态︰HB290-330 相当百禄Bohler︰M202
耐磨性︰★★☆☆☆加工性︰★★★★☆抛光性︰★★☆☆☆
◎布德鲁斯Buderus 1.2312化学成分%
C Si Mn P S Cr Mo
0.35-0.46 0.2-0.4 1.1-1.6 ≦0.0350.005-0.01 1.8-2.2 0.2-0.3
◎主要特性：材质硬度均匀；良好的抛光性能；良好的机加工性能；预硬态，可直接加工；切削性比1.2311 ISO-BM 优越；耐磨性比1.2311 ISO-BM优越。
◎主要用途：大型长寿命塑胶注塑模，如家电制品、电脑外壳等模具及模胚；热塑性塑胶的挤压模具；吹塑模具；成型工具；结构零件。适合要求高光整度的模具如生产硬胶（PS）及超不淬胶（ABS）等。
◎特点：优良加工性能，易切削抛光和电蚀。
◎布德鲁斯Buderus 1.2312物理性质
热膨胀系数[10-6 m/(m x k)] 20-100℃20-200℃20-300℃20-400℃20-500℃20-600℃20-700℃11.1 12.9 13.4 13.8 14.2 14.6 14.9
热传导性[w/(m x k)] 20℃350℃700℃--- 35.9 33.7 33.1 ---
附表：各钢厂P20系列型号及等同型号：
型号等同型号出厂硬度型号等同型号出厂硬度
M202ASSAB618HRC29-33M238ASSAB718S HRC30-34 Formadur®2738ASSAB718S HRC28-35SP
300 ASSAB718S HRC32-35 Formadur®2711- HRC29-36SP400 ASSAB718HH HRC38-42 Formadur®808VAR ASSAB718HH HRC38-44PX4 ASSAB618S HRC30-33 Formadur®318 - HRC28-33 PX5 ASSAB718S HRC30-33 Formadur®312 ASSAB618 HRC28-32 HAP2 ASSAB618 HRC29-33 Formadur®2311ASSAB618S HRC28-35HAP7 ASSAB718S HRC29-33
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