Trong bài viết này chúng tôi sẽ giới thiệu về mác thép P2 theo tiêu chuẩn của Hoa Kỳ. Hay ở Việt Nam cũng được biết tới với  tên Thép 2311 theo tiêu chuẩn Din của Đức. Mác thép này hiện nay đang được biết tới nhiều và phổ biến hơn, đặc biệt trong lĩnh vực chế tạo khuôn nhựa.

Nội dung chính: 

• Thép P20 là gì?
• Đặc điểm sản phẩm cung cấp thép P20
• Mác thép tương đương với thép 420
• Tính chất vật lý của thép P20
• Ứng dụng chính của thép 420
• Nhiệt luyện thép P20
• Độ cứng sử dụng của thép P20
• Những câu hỏi và trả lời liên quan tới thép P20

THT luôn hướng tới chất lượng và thái độ phục vụ chuyên nghiệp với tiêu chí “Thành tâm trong từng sản phẩm !”. Liên hệ nhiệt luyện thép P20: 0984892487

1.Thép P20 là gì/ Tổng quan về thép P20

Theo tiêu chuẩn AISI của hoa kỳ thì nhóm thép cacbon thấp chế tạo khuôn thuộc nhóm P gồm có các mác thép khác nhau bao gồm các mác thép P2, P3, P4, P5, P6, P20 và P21. Nguyên tố hợp kim trong mác thép này gồm crom và niken. Sự hiện diện của nguyên tố crom và niken đã nâng độ bền và độ cứng cho các mác thép này.

Thành phần nguyên tố:

Thành phần hóa học mác thép P20 theo tiêu chuẩn ASTM đượcc cho trong bảng dưới đây

Thành phần mác thép P20

Thành phần hóa học
	%
Cacbon	0.40
Mangan	1.50
Crom	1.90
Mo	0.20

Một số trang web có cho thành phần khác với chúng tôi, bạn nên cân nhắc và kiểm tra lại

Thép P20 là thép dụng cụ được thấm nito hoặc thấm cacbon.Thép có khả năng gia công cơ khí và chế tạo các chi tiết khuôn lớn, phức tạp. Thép P20 được sử dụng nhiều nhất sau khi thấm cacbon. Thép AISI P20 là loại vật liệu linh hoạt, thép dụng cụ hợp kim thấp có đặc tính có độ dẻo dai và bền tương đối. Mục đích đặc biệt của thép P20 là sử dụng trong các lõi khuôn ép nhựa và các dụng cụ, khuôn đúc kẽm. Thép P20 được cung cấp (bán) dưới dạng đã nhiệt luyện sẵn đạt độ cứng khoảng 300 HRW.

2. Kích thước phôi thép 420 cung cấp

Tùy thuộc vào nhà nhập khẩu thép P20, kích thước phôi thép đa dạng. Tuy nhiên thép P20 chủ yếu được cung cấp ở dạng cây hoăc tấm

Thanh tròn: đường kính 200mm – 1000mm

Tấm: chiều dày 16-100mm x chiều rộng 200-2000mm

Bề mặt thép: Bề mặt đen, được gia công thô. Hoặc được cung cấp theo yêu cầu của khách hàng

3.Mác thép tương đương với thép 420

Thép P20 có các biến thể (mác thép tương đương) đối với các nước và khu vực khác nhau. Ở Châu Âu thông thường sử dụng theo tiêu chuẩn Din hoặc ISO 4957 với mác 1.2311 và 1.2312. Trong khi đó ở Nhật Bản sử mác sử dụng trong công nghiệp lầ PX5. Đối với Hoa Kỳ và các quốc gia Châu Mỹ, mác thép P20 được sử dụng rộng rãi nhất. Ở Trung quốc mác thép 3CrM2Mo là đương đương với mác P20, với tiêu chuẩn GB/T 1200.

Country	USA	German	GB/T
Standard	ASTM A681	DIN EN ISO 4957	GB/T 1299
Grades	P20	1.2311	3Cr2Mo

4.Tính chất thép P20

Dưới đây là tính chất vật lý cơ bản của thép P20

• khối lượng riêng: 0.284 lb/in3 (7861 kg/m3)
• Trọng lượng riêng: 7.86
• Modun đàn hồi: 30 x 106 psi (207 GPa)
• Hệ số dẫn nhiệt:
• 24 Btu/ft/hr/°F
• 41.5 W/m/°K
• Khả năng gia công cơ khí: Khả năng gia công cơ khí đạt 60-65% của thép 1% cacbon

Tính chất cơ học của thép P20 

Thép P20 được cung cấp ở dạng nhiệt luyện sẵn, với độ cứng tiêu chuẩn khoảng 30 HRC. Dưới đây là bảng liệt kê các thông số cơ bản về cơ tính của thép P20

Độ cứng	Giá trị
Độ cứng, Brinell (thông dụng)	300
Độ cứng, Rockwell C (thông dụng)	30
Độ bền kéo đứt, giới hạn	965-1030 MPa
Giới hạn chảy, yield	827-862 MPa
Giãn dài khi kéo đứt (in 50 mm (2″))	20.00%
Độ bền nén	862 MPa
Độ dai va đập (Mãu chữ V)	27.1-33.9 J
Tỷ số Poison	0.27-0.30
Modun đàn hổi	190-210 GPa

Tính chất về nhiệt của thép AISI P20 

Hệ số giãn nở nhiệt là một thông số rất quan trọng khi nhiệt luyện và sử dụng thép P20. Vì hệ số giãn nở nhiệt liên quan tới quá trình truyền nhiệt khi nung nóng thép và hệ số co ngót khuôn trong quá trình sử dụng.

Tính chất		Điều kiện
		T (°C)	Nhiệt độ
Hệ số giãn nở nhiệt	12.8 x 10-6/ºC	20-425	–

5.Ứng dụng chính của thép 420

Thép 20 được ứng dụng làm việc trong điều kiện nhiệt độ thấp bao gồm khuôn phun và khuôn đúc. Thép P20 được cung cấp dưới dạng tấm hoặc thanh.

Khuôn nhựa, giá đỡ khuôn, giá đỡ, giá đỡ cho khuôn ép nhựa, dụng cụ khuôn tạo hình thủy lực. Tấm kẹp, giá đỡ khuôn. Cũng thích hợp cho các ứng dụng khác như đường ray, trục và dải mòn.

6. Nhiệt luyện thép P20

Dưới đây là những dạng nhiệt luyện của thép P20

• Khử ứng suất: Bởi vì thép P20 được cung cấp dưới dạng nhiệt luyện sẵn, quá trình tôi là không cần thiết. Sau khi gia công nên khử ứng suất bằng các nung nóng đên nhiệt độ khoảng 482ºC (900ºF), đồng đều hóa với nguyên tắc giữ 1 giờ cho 1 inch (22,4 cm) và làm nguội trong không khí đến nhiệt độ phòng. Trong một số trường hợp đặc biệt thép AISI cần tôi thì cần ủ trước.
• Tôi cứng

Nhiệt độ giới hạn: Ac1: 1405ºF (763ºC)

Nung phân cấp: Nung với tốc độ không quá 400ºF trên giờ (222ºC trên giờ) đến nhiệt độ1150-1250ºF (621-677ºC) và giữ cân bằng.

Austenit hóa:

Nung thép nhanh đến nhiệt độ 1550ºF (843°C). Giữ khoảng 30 phút đối với 1 inch đầu tiên (25,4 mm) và cứ công thêm 15 phút cho mỗi inch (25.4mm) tiếp theo.

• Quenching

Tôi trong khí hoặc tôi gián đoạn trong dầu đến 150-125ºF (66-51ºC).

Đối với dầu, tôi thép đến khi có màu đen, khoảng  900°F (482°C), sau đó làm nguội trong khí đến 150-125°F (66-51°C). Lựa chọn môi trường tôi dựa vào đường cong chuyển biến TTT dưới đây

Ram

Thép P20 được ram trong khoảng nhiệt độ 482-593°C (900 to 1100°F) khoảng 37 xuống 28 HRC. Lựa chọn nhiệt độ ram tới độ cứng của thép P20 được thể hiện qua hìn vẽ:

Ủ

Thép AISI P20 được ủ trong khoảng 760-788°C (1400 to 1450°F) và sau đó làm nguoi chậm trong lò với tốc độ nhỏ hơn  4°C (40°F) trên giờ.

7. Rèn thép P20

Thép AISI P20 dạng tấm và trụ tròn được rèn ở nhiệt độ 1093°C (2000°F) xuống 899°C (1650°F). Nhiệt độ dưới  871°C (1600°F) không khuyến cáo rèn cho thép P20

8.Độ cứng sử dụng của thép P20

Độ cứng của thép P20 dạng có sẵn trong khoảng 30 HRC, còn nếu nhiệt luyện thì độ cứng của thép P20 phụ thuộc vào nhiệt độ ram và kích thước chi tiết như phần ram đã trình bày ở trê

9. Những câu hỏi và trả lời liên quan tới thép P20

Những câu hỏi thường gặp với thép P20:

• Thép P20 là gì? . Đay là công hỏi rất phổ biến với bạn đọc và các nhà kỹ thuạt còn lạ với thép theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ. Thép tương tự họ thép hàng không vũ trụ crom-mlipden 41xx . Hàm lượng cacbon thường là 0,40% đầy đủ, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi P20 là một loại thép cứng bằng dầu, được làm nguội sau khi ngâm kỹ ở 830C. P20 cũng rất linh hoạt và dễ gia công: nó ủ ở 780C và có thể được tôi luyện ở nhiệt độ rất thấp mà vẫn làm mát bằng không khí.
• Mua thép P20 o đâu? Bạn có thể liên hệ các đại lý thép trong khu vựa mình o. Nếu bạn ở Hà Nội hãy gọi cho chúng tôi
• Thép P20 ứng dụng làm gi? Thép P20 như đã đề cập ở trên ứng dụng cho các chi tiết  làm việc ở nhiệt độ thấp. Ứng dụng phổ biến nhất ở Việt Nam là làm khuôn nhựa.+ Khuôn đúc thiết bị gia đình như vỏ ti vi, điện thoại,  máy giặt, vỏ bên trong tủ lạnh, máy lọc nước, máy hút bụi…+ Khuôn ép nhựa dẻo, khuôn ép đùn

  + Đầu lò cho máy ép đùn, các chi tiết máy, trục…

  + Khuôn đúc chi tiết ô tô ( như đèn trước, đèn sau..)

  + Khuôn đúc áp lực cho hợp kim thiếc, chì, kẽm

• Độ cứng thép P20? Thép P20 thường cũng cấp ở dạng đã có độ cứng sẵn khoảng 28-30 HRC. Ngoài ra sau khi nhiệt luyện độ cứng thường lấy tầm 50-53 HRC
• Thep P20 tương đương mác nào? Thép P20 tương đương PX5 của NhẬT bản