La lamiera di acciaio per utensili P20 è lo standard industriale per gli stampi per iniezione di plastica di medie e grandi dimensioni e per gli stampi per pressofusione di zinco, perché unisce una prevedibile stabilità dimensionale, una buona lavorabilità e un'eccellente lucidabilità in condizioni di pre-tempra. Per i produttori di stampi che necessitano di una durezza costante su grandi sezioni, di una saldabilità affidabile e di una superficie lucidabile a specchio, la lamiera P20 offre solitamente il miglior compromesso tra prezzo e prestazioni.
Che cos'è l'acciaio per utensili P20
Il P20 è un acciaio per utensili a bassa lega, al cromo-molibdeno, sviluppato per stampi a iniezione per materie plastiche, stampi per pressofusione di metalli a bassa fusione e telai per utensili di grandi dimensioni. Viene solitamente fornito in uno stato di pre-tempra che consente la lavorazione diretta, la testurizzazione e la lucidatura, mantenendo basse le sollecitazioni interne. I nomi commerciali comuni includono AISI/SAE P20, UNS T51620, DIN 1.2311 / 1.2738, famiglie di 3Cr2Mo standard cinesi e varianti del fornitore con piccole variazioni chimiche per l'aggiunta di nichel o zolfo.
Composizione chimica
Di seguito è riportata una tabella di composizione pratica destinata alle specifiche e all'approvvigionamento. I certificati dei singoli mulini devono essere consultati per conoscere l'esatta composizione chimica dei lotti.
Elemento | Peso tipico % (gamma) | Funzione / Osservazione |
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C (carbonio) | 0.28 - 0.40 | Controllo della resistenza e della temprabilità |
Mn (Manganese) | 0.60 - 1.50 | Forza, disossidazione |
Si (Silicio) | 0.20 - 0.80 | Forza, disossidazione |
Cr (cromo) | 1.40 - 2.00 | Temprabilità , resistenza alla corrosione, lucidabilità |
Mo (molibdeno) | 0.20 - 0.55 | Temprabilità , tenacità |
Ni (nichel) | 0,00 - 1,00 (variante P20+Ni / 1,2738) | Durezza e temprabilità (presenti in alcune varianti) |
Cu (rame) | ≈0,25 (traccia) | Effetti minori, talvolta presenti |
P (Fosforo) | ≤0.03 | Limite di impurità |
S (zolfo) | ≤0,03 (più basso nei gradi "a basso tenore di zolfo") | Spesso controllato per la lucidabilità |
Questo riassunto della composizione riflette le schede tecniche standard dei fornitori e le compilazioni del settore. Gli acquirenti devono richiedere un rapporto di prova del mulino per ogni lotto.
Proprietà meccaniche e fisiche
I fornitori di solito quotano il P20 pre-temprato con una durezza prossima a 300 HBW (≈ 30 HRC). Le proprietà meccaniche sotto riportate riflettono la condizione di fornitura pre-indurita. Le variazioni si verificano con il trattamento termico, il processo di produzione e qualsiasi lavorazione di rifusione/ESR.
Proprietà | Valore tipico (metrico) | Valore tipico (imperiale) |
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Durezza (preindurita) | 280-320 HBW (≈ 28-32 HRC) | - |
Resistenza alla trazione (ultima) | 965 - 1.030 MPa | 140.000 - 150.000 psi |
Resistenza allo snervamento | 827 - 862 MPa | 120.000 - 125.000 psi |
Allungamento (in calibro 50 mm) | ~20% | ~20% |
Modulo di elasticità | 190 - 210 GPa | ~27.500 - 30.400 ksi |
Densità | ~7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
Conducibilità termica | ~41,5 W/m-K (dati tipici del fornitore) | 24 Btu/ft-ora-°F |
Le caratteristiche meccaniche sopra riportate provengono da schede tecniche consolidate utilizzate dai fornitori globali e da riferimenti tecnici.
Specifiche della piastra in acciaio per utensili P20
Le lamiere P20 sono disponibili in molti formati nazionali e di fornitori. Le denominazioni comuni dei prodotti includono 1.2311, 1.2312 (P20+S), 1.2738 (P20+Ni) e varianti premium del fornitore (ESR, rifusione ad arco sotto vuoto). Condizioni di fornitura nominali tipiche: pretemprato 280-320 HB o temprato e rinvenuto alla durezza del cliente.
Dimensioni tipiche della fornitura di piastre (esempi):
Parametro | Gamma tipica |
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Spessore | 3 mm → 300 mm (lo stock tende a concentrarsi in 6 - 200 mm) |
Larghezza | 1000 mm → 2600 mm (la capacità del fornitore varia) |
Lunghezza | 1000 mm → 6000 mm (tagliato secondo le esigenze del cliente) |
Superficie | Nero laminato a caldo, finitura rettificata, rettificato e lucidato |
Durezza della fornitura | 280-320 HB (precompresso) o temprato e rinvenuto su ordinazione |
Le schede tecniche dei fornitori offrono tolleranze dettagliate e dati sulla rugosità delle lastre rettificate/lucidate. Per la superficie degli specchi o per i componenti ottici, chiedete informazioni sui gradi lavorati a basso tenore di zolfo, ESR.
Spessore e peso: calcoli eseguiti
Densità dell'acciaio: 7,85 kg/m² per 1 mm di spessore (equivalente a 7,85 kg per m²-mm). Questo fattore rende semplice il calcolo della massa.
Peso al metro quadro (kg/m²) = 7,85 × spessore (mm)
Tabella di esempio (attenta aritmetica):
Spessore (mm) | Peso (kg/m²) | Peso per lastre da 1,0×2,0 m (kg) | Peso per un foglio di 1,5×3,0 m (kg) |
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3 | 7.85 × 3 = 23.55 | 23.55 × 2 = 47.10 | 23.55 × 4.5 = 105.975 |
6 | 47.10 | 94.20 | 211.95 |
10 | 78.50 | 157.00 | 353.25 |
20 | 157.00 | 314.00 | 706.50 |
25 | 196.25 | 392.50 | 883.125 |
30 | 235.50 | 471.00 | 1,059.75 |
50 | 392.50 | 785.00 | 1,766.25 |
100 | 785.00 | 1,570.00 | 3,532.50 |
Note:
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Utilizzare il coefficiente 7,85 per controlli rapidi.
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Per l'approvvigionamento, arrotondare il peso finale in base alle tolleranze del fornitore e includere la perdita di rifilatura, il taglio e la rimozione della finitura superficiale nei calcoli del peso netto.
Per cosa viene utilizzata la piastra in acciaio per utensili P20
Usi primari:
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Cavità e anime per stampi a iniezione per termoplastici.
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Stampi per la pressofusione di zinco e a bassa temperatura.
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Stampi di grandi dimensioni, bolster, piastre di supporto e telai a fatica.
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Backer, strisce antiusura e alcuni componenti strutturali di utensili in cui la lucidabilità e la durezza uniforme sono importanti.
La lucidabilità e la durezza uniforme del P20 lo rendono popolare per le parti estetiche e per qualsiasi utensile in cui la finitura superficiale si trasferisce nel pezzo stampato. Per le situazioni di elevata usura, la nitrurazione, la cementazione o gli inserti duri possono prolungare la vita utile.
Equivalenti P20 e quasi-gradi
Equivalenti comuni e gradi correlati:
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AISI/SAE P20 (UNS T51620) - designazione di base P20.
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DIN 1.2311 - spesso trattato come un equivalente P20 comune per le varianti 1.2311.
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DIN 1.2312 (P20+S) - variante di lavorabilità migliorata con lo zolfo.
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DIN 1.2738 (P20+Ni) - variante modificata al nichel per migliorare la tenacità e la lucidabilità .
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Premio del venditore: P20 ESR, P20 HH e lotti rifusi per superfici ottiche critiche o di lunga durata.
In caso di sostituzione, è necessario che la chimica, la durezza e la storia della lavorazione corrispondano. I livelli di finitura e di impurità influiscono sulla lucidatura a specchio e sulla durata a fatica.
Differenza tra acciaio 4140 e acciaio P20
Risposta breve: funzione e intento di trattamento termico determinare la scelta. Il 4140 è una lega strutturale di cromo-molibdeno per usi generici, nota per l'elevata forza e la resistenza agli urti dopo la tempra. Il P20 è un acciaio da stampo pre-temprato progettato per garantire la lucidabilità , la stabilità dimensionale durante il trattamento termico e una durezza uniforme nelle sezioni più spesse.
Contrasti chiave:
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Carbonio: il 4140 contiene in genere più carbonio del P20, consentendo un potenziale di tempra più elevato.
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Durezza e resistenza: il 4140 offre spesso una maggiore tenacità dopo un'adeguata tempra.
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Finitura superficiale: Il P20 è lucidabile fino a ottenere una finitura a specchio di qualità superiore per le parti stampate di tipo cosmetico.
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Costo: il 4140 può essere più economico nei mercati delle materie prime, ma il costo complessivo dipende dal trattamento termico e dalle lavorazioni di finitura.
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Uso tipico: scegliere il 4140 per pezzi meccanici e utensili a basso volume; scegliere il P20 per stampi a iniezione, stampi di grandi dimensioni e utensili che richiedono una lucidatura e un controllo dimensionale superiori.
Note su trattamento termico, lavorazione, lucidatura e saldatura
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Condizioni di consegna: 280-320 HB preindurito offre un equilibrio tra lavorabilità e resistenza in servizio.
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Tempra: Il P20 può essere ulteriormente temprato con cicli di carburazione o di tempra standard se è richiesta una maggiore durezza superficiale. Il P20 carburato è comune per le superfici soggette a usura.
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Lavorazione: La lavorabilità è elevata rispetto a molti acciai per utensili; i fornitori indicano circa 60-80% di lavorabilità di un acciaio standard a taglio libero. Le varianti a basso tenore di zolfo producono una migliore finitura a specchio, ma riducono la lavorabilità .
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Lucidatura: Il basso contenuto di inclusioni e lo zolfo controllato producono una finitura a specchio. Per ottenere la massima qualità ottica, utilizzare le varianti ESR o a basso contenuto di zolfo.
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Saldatura: La pratica consigliata prevede preriscaldamento, materiali di consumo a basso contenuto di idrogeno e distensione post-saldatura. Per gli stampi critici, si consiglia di saldare solo con procedure qualificate e fili d'apporto certificati.
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Nitrurazione e trattamenti superficiali: La nitrurazione offre resistenza all'usura senza aumento della durezza. PVD, cromatura o rivestimenti duri possono essere utilizzati caso per caso.
2025 confronto dei prezzi (USA, Europa, Cina)
I prezzi di mercato della piastra P20 dipendono fortemente dalla variante di grado, dal trattamento termico, dalla finitura superficiale, dalla rifusione, dallo spessore, dalla quantità ordinata e dal trasporto. La tabella seguente offre intervalli di mercato onesti raccolti da diversi fornitori commerciali e dalle principali piazze di mercato nel 2024-metà 2025. Utilizzate queste cifre solo per la stesura del budget. Richiedete preventivi in tempo reale per l'approvvigionamento del progetto.
Driver di prezzo: variante di grado (P20, P20+Ni, P20+S), precompresso o bonificato, a basso tenore di zolfo o ESR, spessore, taglio a misura, spedizione e volume dell'ordine.
Regione | Fascia di prezzo tipica del 2025 (USD/tonnellata metrica) | Note / fonti |
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Cina (FOB nazionale) | ~USD 700 → 2.800 / t | L'ampia diffusione riflette i venditori al dettaglio di piccoli lotti e i prezzi delle cartiere all'ingrosso; alcuni listini indicano prezzi vicini a $700/t per lotti pesanti laminati a caldo, mentre altri riportano $1.800-2.800/t per lamiere lucide/macinate pre-indurite. |
Europa (distributore / lastra lavorata) | ~USD 1.500 → 3.500 / t | Una maggiore lavorazione, tolleranze più strette e trasporto interno aggiungono costi; piastre ESR premium o rifuse verso la fascia superiore. |
USA (distributore / piccoli ordini) | ~USD 1.800 → 4.000 / t | L'acquisto di fogli singoli, la consegna rapida, il taglio su misura e i test certificati fanno lievitare il prezzo per i piccoli ordini; gli ordini in blocco riducono il prezzo unitario. |
Nota importante sugli appalti: Questi intervalli includono la tipica piastra P20 pre-temprata. Il prezzo delle lamiere carburate, nitrurate, ESR, rifuse o rettificate e lucidate sarà più alto. Il trasporto, i dazi, le tasse e le fluttuazioni valutarie modificano il costo franco fabbrica. Richiedete sempre certificati di laminazione, registrazioni di trattamenti termici e ispezioni di campioni prima di effettuare ordini fissi.
Guida all'acquisto e controlli di qualitÃ
Quando si acquista una piastra P20, insistere su:
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Rapporto di prova del mulino (chimico e meccanico per lotto).
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Dichiarazione del trattamento termico con indicazione della durezza fornita e dell'eventuale post-trattamento.
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Foto delle condizioni della superficie e dati sulla rugosità della piastra rettificata/lucidata.
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Certificato di rifusione/ESR se richiesto per una lunga durata o per finiture ottiche.
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Segni di tracciabilità che collegano la piastra al rapporto di prova.
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Garanzie per non conformità e procedura di restituzione concordata.
Per gli utensili cosmetici, preferire il P20 a basso tenore di zolfo o trattato con ESR. Per un'usura elevata, specificare il caso carburato e i requisiti di tenacità del nucleo.
Nota del marchio MWalloys
MWalloys offre lamiere di acciaio per utensili P20 nelle varianti standard e premium, con stock mantenuti per gli spessori più comuni. La nostra azienda offre prezzi di fabbrica direttamente dalle nostre acciaierie, una documentazione completa sui test di laminazione e un servizio rapido di taglio su misura. Tempi di consegna tipici per gli articoli a magazzino: spedizione rapida entro pochi giorni quando è presente lo stock; gli ordini di grandi quantità vengono evasi in base al contratto. Contattare le vendite di MWalloys per pezzi campione, MTR e tempi di consegna.
Domande frequenti
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Quale durezza deriva dalla fornitura del fornitore?
Il P20 pre-temprato viene comunemente fornito a 280-320 HB (≈28-32 HRC). -
Il P20 può essere ulteriormente indurito?
Sì; i cicli di carburazione o tempra-raffreddamento consentono una durezza superficiale più elevata. La nitrurazione offre una resistenza all'usura superficiale senza indurimento di massa. -
Il P20 è adatto a stampi a iniezione di lunga durata?
Il P20 è adatto a stampi per medie tirature. Per un numero di cicli estremamente elevato, si possono prendere in considerazione acciai per utensili ad alto tenore di cromo, inserti in acciaio temprato o rivestimenti superficiali. -
Quale grado dovrei scegliere per la lucidatura a specchio?
Il P20 a basso tenore di zolfo o trattato con ESR offre la migliore finitura a specchio. Specificare la finitura superficiale rettificata e lucidata dal fornitore. -
In che modo P20 gestisce la riparazione delle saldature?
La saldatura è possibile con procedure di preriscaldamento/post-saldatura corrette e con un metallo d'apporto adeguato. Richiedere una specifica procedura di saldatura (WPS) qualificata. -
Il P20 è magnetico?
Sì, il P20 è ferromagnetico come la maggior parte degli acciai per utensili. -
Quali tolleranze posso aspettarmi per la piastra di terra?
Le tolleranze della piastra rettificata dipendono dal fornitore; le tolleranze tipiche di planarità e spessore devono essere fornite con le specifiche del prodotto. -
Il P20 può essere nitrurato senza cricche?
Un adeguato controllo del processo riduce al minimo le cricche. Consultare il fornitore di trattamenti termici per la selezione del ciclo e per l'eliminazione preventiva delle tensioni. -
Quale standard internazionale elenca la chimica P20?
Il P20 compare negli elenchi SAE/AISI sotto la sigla UNS T51620; le denominazioni DIN vicine includono 1.2311, 1.2312, 1.2738 a seconda della variante. -
Come devo specificare il P20 in un ordine di acquisto?
Fornire il grado (P20 / 1.2311 / 1.2738), lo spessore, la larghezza, la lunghezza, la finitura superficiale (laminato a caldo / rettificato / lucidato), la durezza di fornitura, gli MTR richiesti e qualsiasi richiesta di rifusione/ESR.