P20热处理加工工艺

Technology

P20钢（美国AISI标准，对应中国牌号3Cr2Mo）是一种预硬型塑料模具钢，广泛应用于注塑模、压塑模等模具制造。其热处理和加工工艺需根据具体用途调整，以下是典型的P20热处理及加工工艺流程：

---

### **1. 预处理（退火）**
- **目的**：消除锻造或轧制后的内应力，改善切削加工性。
- **工艺**：  
  - 加热至720-760℃，保温2-4小时，随炉缓冷（≤30℃/小时）至500℃以下出炉空冷。  
  - 退火后硬度≤180 HB，便于后续机械加工。

---

### **2. 预硬化处理（钢厂交货状态）**
P20钢通常在钢厂已进行预硬化处理（调质），硬度约28-35 HRC（280-330 HB），可直接加工模具。若需调整硬度，可进行以下处理：
- **淬火**：  
  - 加热至830-870℃（Ac3以上），保温后油淬或空冷（根据尺寸选择冷却方式）。  
- **回火**：  
  - 温度550-650℃，保温2-4小时，回火后硬度28-35 HRC。  
  - **注意**：回火温度需避开400-500℃脆性区间。

---

### **3. 机械加工**
- **切削加工**：在预硬化状态下直接加工（硬度≤35 HRC时适用）。  
  - 建议使用硬质合金刀具，低速大进给切削，避免过热。  
- **电加工（EDM）**：加工后需去应力回火（200-300℃，2-4小时），防止表面微裂纹。

---

### **4. 表面强化（可选）**
- **氮化**：提高表面耐磨性（如气体氮化，500-520℃，硬度≥1000 HV）。  
- **镀铬/PVD涂层**：适用于高光洁度或耐腐蚀需求。

---

### **5. 焊补修复**
- **预热**：150-300℃（防止开裂）。  
- **焊材**：选用匹配焊条（如AWS ER70S-6）。  
- **焊后处理**：立即回火（300-400℃保温1-2小时）。

---

### **关键注意事项**
1. **避免重复淬火**：P20钢二次淬火易导致晶粒粗大。  
2. **加工后去应力**：精密模具在粗加工后建议增加去应力回火（500-600℃）。  
3. **冷却控制**：大截面工件需油淬或分级淬火，防止变形开裂。

---

### **典型应用参数**
- 注塑模硬度：30-35 HRC（预硬化状态直接使用）。  
- 高耐磨需求：表面氮化后硬度≥60 HRC（芯部保持韧性）。  

根据具体模具要求和服役条件，可调整工艺参数。建议参考钢厂提供的材料数据表（如ASSAB 618、UDDEHOLM 618等同类材料）。