目前，塑料已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要原料，而塑料成型加工是塑料工業(yè)的重要組成部分，只有經(jīng)過成型加工，才能使塑料成為具有實(shí)用價(jià)值的制品。P20鋼是近年來國(guó)際上使用最廣泛的一種塑料模具鋼。由于該鋼種的冶金生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，成材率高，鋼材價(jià)格便宜，在預(yù)硬化硬度為HRC28~35的條件下，其沖擊韌性較高，淬透性好，可以使較大截面的鋼材獲得均勻的硬度，尤其是該鋼種的鏡面拋光性能明顯優(yōu)于45#鋼等普碳鋼和低合金鋼，因此可廣泛應(yīng)用于制造大型塑料模具。

國(guó)外生產(chǎn)的P20鋼基本上以預(yù)硬化狀態(tài)交貨，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠現(xiàn)在大多仍以退火態(tài)方式交貨，給用戶使用帶來許多不便，影響了國(guó)產(chǎn)鋼材在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，所以結(jié)合各單位的實(shí)際情況，制定相應(yīng)的預(yù)硬化工藝顯得十分重要。

1、淬火溫度對(duì)P20鋼硬度的影響

當(dāng)?shù)陀?50度淬火，隨著淬火溫度的升高，鋼的硬度增加;當(dāng)淬火溫度為850度時(shí)淬火硬度可達(dá)HRC52~54，然后隨著淬火溫度的升高硬度值的變化趨于平緩，淬火溫度對(duì)P20鋼硬度的影響見圖1。不同奧氏體化溫度對(duì)P20鋼的淬火晶粒度的影響見表1從表中可知，當(dāng)奧氏體化溫度等于或大于900度時(shí)P20鋼的晶粒度開始增大。

圖1淬火溫度對(duì)P20鋼硬度的影響

表1奧氏體化溫度和晶粒度的關(guān)系

2、回火溫度對(duì)P20鋼的硬度及沖擊韌性的影響

馬氏體是淬火狀態(tài)下P20鋼的基本組織，硬而脆。在淬火工件中有很大的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，為了調(diào)整到所需要的硬度、韌性和消除淬火件的應(yīng)力，必須對(duì)淬火件進(jìn)行回火處理。回火溫度對(duì)硬度、沖擊韌性的影響見圖2。

圖2回火溫度對(duì)P20鋼硬度、沖擊韌性的影響

3、回火溫度對(duì)P20鋼抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和斷面收縮率的影響

回火溫度對(duì)P20鋼抗拉強(qiáng)度、斷面收縮率的影響見圖3，對(duì)抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率的影響見圖4。隨著回火溫度的升高，P20鋼的硬度、抗拉強(qiáng)度等強(qiáng)化性能下降；而伸長(zhǎng)率、斷面收縮率及沖擊韌性等指標(biāo)卻提高。

P20鋼調(diào)質(zhì)處理到HRC28~32，具有較好的加工性能，在400度以下使用，其組織和力學(xué)性能是穩(wěn)定的。因此，在制造大型、精密、復(fù)雜的塑料模具時(shí)，一般將毛坯先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理再加工成模具，或者是鋼坯在退火狀態(tài)下進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行模具的精加工，從而避免模具在熱處理時(shí)產(chǎn)生變形和開裂。這種處理叫預(yù)硬化處理，其相應(yīng)的鋼材稱為預(yù)硬化鋼。

圖3回火溫度對(duì)p20鋼抗拉強(qiáng)度、斷面收縮率的影響

4、總結(jié)

4.1P20鋼屬預(yù)硬化鋼，用其制造塑料模具，為了保證鋼材具有較好的加工性能，先進(jìn)行預(yù)硬化處理再進(jìn)行機(jī)加工，預(yù)硬化硬度為HRC28~32

4.2P20鋼根據(jù)不同的使用硬度要求，可在一定范圍內(nèi)選擇不同的溫度進(jìn)行回火，在相應(yīng)的熱處理工藝條件下，鋼材具有比較好的綜合力學(xué)性能。

4.3該鋼種在300度有一定的回火脆性區(qū)，應(yīng)十分注意。