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GV SteelsEstablecida en 2008
Recursos/Materiales y grados/P20 / 1.2311

Materiales y grados

Acero para moldes preendurecido P20 / 1.2311 / 1.2738: equivalencias 40CrMnMo7 y 40CrMnNiMo8-6-4

El P20 es un acero para moldes de cromo-molibdeno de baja aleación, suministrado preendurecido a unos 28–34 HRC (280–325 HB), de modo que los moldes de inyección de plástico y las bases de molde pueden mecanizarse sin un paso adicional de temple. En Europa es más cercano al 1.2311 (40CrMnMo7) y a la versión con níquel 1.2738 (40CrMnNiMo8-6-4).

Nombres por norma

Cómo se llama en cada región

RegiónSistemaDesignaciónNormaCoincidencia
USAAISI/SAEP20ASTM A681Mismo material
UNST51620—Mismo material
UKBS 4659BP20Norma británica anterior, retirada. Listado frente al P20 y al 1.2311 por West Yorkshire Steel; no confirmado en una fuente primaria.BS 4659:1971Equivalente más cercano
EUNúmero según EN 10027-21.2311Dörrenberg: 1.2311 «similar al AISI P20»; sin azufre ni níquel añadidos. Suministrado templado y revenido, 280–325 HB.EN ISO 4957Equivalente
DIN (antiguo)40CrMnMo7Nombre alemán anterior del 1.2311, todavía muy usado.DIN 17350Equivalente
Nombre según EN 10027-140CrMnNiMo8-6-4Número 1.2738, versión P20+Ni. El níquel (alrededor de 1 %) mejora el temple en profundidad en secciones de más de unos 400 mm. Dörrenberg y Böhler (M238) muestran este nombre para el 1.2738.EN ISO 4957Equivalente más cercano
Número según EN 10027-21.2738EN ISO 4957Equivalente más cercano
Nombre según EN 10027-140CrMnMoS8-6 (1.2312)Versión P20+S de mecanizado libre, con alrededor de 0.08 % de azufre (Böhler M200).EN ISO 4957Equivalente más cercano
IndiaIS 3748:2022 (nombre de la ISO 4957)40CrMnNiMo8-6-4La IS 3748:2022 es una adopción idéntica de la ISO 4957. No se encontró una designación IS india anterior para el P20.IS 3748:2022Equivalente más cercano
JapanGrado del fabricante (Daido Steel)PX5 / PXA30Ningún grado JIS G 4404 coincide directamente con el P20. Daido clasifica el PX5 y el PX4 como P20 modificados y los suministra preendurecidos a unos 32 HRC (Daido SD2311).—Equivalente más cercano

Sobre la equivalencia

  • El P20 es una familia. La ASTM A681 P20 tiene 0.28–0.40 % de C, 0.60–1.00 % de Mn, 1.40–2.00 % de Cr y 0.30–0.55 % de Mo. Los aceros europeos 1.2311 / 1.2738 tienen más manganeso (alrededor de 1.5 %), un poco más de cromo (alrededor de 1.9 %) y menos molibdeno (alrededor de 0.2 %).
  • Dörrenberg indica que la EN ISO 4957 unificó el 1.2311 (P20), el 1.2312 (P20+S) y el 1.2738 (P20+Ni) en un único código, 40CrMnNiMo8-6-4. El 1.2311 no tiene azufre ni níquel añadidos; el 1.2738 tiene alrededor de 1 % de níquel; el 1.2312 tiene alrededor de 0.08 % de azufre.
  • Análisis típicos: el Dörrenberg 1.2311 tiene 0.40 % de C, 1.50 % de Mn, 1.90 % de Cr y 0.20 % de Mo; el 1.2738 añade 1.00 % de Ni; el Böhler M238 tiene 0.38 % de C, 0.3 % de Si, 1.5 % de Mn, 2.0 % de Cr, 0.2 % de Mo y 1.1 % de Ni.
  • Marcas comunes de acerías de Estados Unidos vendidas como P20 modificado (por ejemplo, Swiss Steel P-20 Modified: 0.34 % de C, 0.8 % de Mn, 1.75 % de Cr, 0.4 % de Mo, 0.4 % de Si) se ubican dentro de los rangos de la ASTM A681.
  • Ningún grado JIS G 4404 coincide con el P20. Daido vende el PX5 y el PX4 como P20 modificado (preendurecido a unos 32 HRC), y la tabla de referencias cruzadas de West Yorkshire Steel no muestra ninguna entrada JIS para el P20.
  • La composición UE que se muestra aquí corresponde al 40CrMnNiMo8-6-4 (el grado con níquel). Para el 1.2311 sin níquel, use el análisis típico de Dörrenberg indicado arriba y revise el certificado del proveedor.

Composición química

Límites de composición, % en masa

ElementoP20 (T51620)EE. UU. · ASTM A68140CrMnNiMo8-6-4 (1.2738)UE · EN ISO 495740CrMnNiMo8-6-4India · IS 3748:2022 (idéntica a ISO 4957)
C0.28–0.400.35–0.450.35–0.45
Si0.20–0.800.20–0.400.20–0.40
Mn0.60–1.001.30–1.601.30–1.60
P≤0.030——
S≤0.030——
Cr1.40–2.001.80–2.101.80–2.10
Ni—0.90–1.200.90–1.20
Mo0.30–0.550.15–0.250.15–0.25

Propiedades mecánicas

Resistencia y dureza

CondiciónResistencia a la tracciónLímite elásticoAlargamientoDureza
Templado y revenido (suministro preendurecido), 1.2311 y 1.2738Condición de suministro; corresponde a unos 950–1100 MPa según la conversión de la ISO 18265Hojas de datos del Dörrenberg 1.2311 y 1.2738138–160 ksi (950–1100 MPa)——280–325 HB (alrededor de 28–34 HRC)
Templado y revenido (suministro preendurecido), Böhler M238 y Uddeholm Impax SupremeCondición de suministro para el tipo 1.2738Hojas de datos del Böhler M238 y del Uddeholm Impax Supreme; el Böhler M200 (1.2312) también 290–330 HB———290–330 HB
Templado y revenido, P20 modificado (Swiss Steel)Dureza típica de suministro de 293–321 HB (30–34 HRC), valores típicos de resistenciaFicha técnica del Swiss Steel P-20 Modified (estricción 35 %)150 ksi (1034 MPa)130 ksi (896 MPa)15 %293–321 HB (30–34 HRC)
Recocido blandoMáximoHojas de datos del Dörrenberg 1.2311 y 1.2738———≤235 HB
Templado y revenido a 370 °C (700 °F)Aproximado, tras 2 h a temperatura, P-20 ModifiedFicha técnica del Swiss Steel P-20 Modified———51 HRC
Templado y revenido a 425 °C (800 °F)Aproximado, tras 2 h a temperaturaFicha técnica del Swiss Steel P-20 Modified———50 HRC
Templado y revenido a 480 °C (900 °F)Aproximado, tras 2 h a temperaturaFicha técnica del Swiss Steel P-20 Modified———47 HRC
Templado y revenido a 540 °C (1000 °F)Aproximado, tras 2 h a temperaturaFicha técnica del Swiss Steel P-20 Modified———43 HRC
Templado y revenido a 595 °C (1100 °F)Aproximado, tras 2 h a temperaturaFicha técnica del Swiss Steel P-20 Modified———35 HRC
Templado y revenido a 620 °C (1150 °F)Aproximado, tras 2 h a temperaturaFicha técnica del Swiss Steel P-20 Modified———33 HRC

En la práctica

Comportamiento, tratamiento térmico y usos

Características

  • Suministrado templado y revenido, de modo que los moldes pueden mecanizarse y usarse sin temple adicional (Dörrenberg, Böhler M200 y M238 «no se requiere tratamiento térmico»).
  • Buena maquinabilidad y capacidad de pulido; la versión con níquel 1.2738 añade resistencia uniforme en secciones grandes de hasta unos 600 mm (Böhler M238) y mejor capacidad de pulido que el grado con azufre 1.2312 (Dörrenberg).
  • Conductividad térmica de alrededor de 33–40 W/(m·K) a temperatura ambiente, mucho mayor que la de un acero para trabajo en caliente de 5 % de cromo (Böhler, Dörrenberg).
  • No es un acero para trabajo en caliente. No alivie tensiones del material preendurecido por encima de 550 °C (Böhler).
  • Soldable con precalentamiento; Swiss Steel indica un precalentamiento de 900–1000 °F (480–540 °C) y un revenido posterior a la soldadura.
  • La dureza puede aumentarse para mejorar el desgaste mediante un nuevo temple, nitruración o cementación (Smiths Metal).
  • No es resistente a la corrosión (Böhler).

Tratamiento térmico

  • Suministro: templado y revenido a 280–325 HB (Dörrenberg) o 290–330 HB (Böhler, Uddeholm). No se requiere ningún tratamiento térmico adicional para la mayoría de los moldes.
  • Recocido blando (si se va a volver a templar): 710–740 °C (1310–1365 °F), enfriamiento en horno, hasta ≤235 HB (Dörrenberg).
  • Alivio de tensiones del material preendurecido: 500–550 °C (930–1020 °F), mantenido al menos 2 horas (Dörrenberg, Böhler). No exceda 550 °C.
  • Temple (si se necesita): 830–870 °C (1525–1600 °F) para el 1.2311, 840–870 °C para el 1.2738, enfriado en aceite o en baño caliente a 180–220 °C (Dörrenberg). El Uddeholm Impax Supreme se austeniza a 850 °C y se enfría al aire hasta unos 50 HRC.
  • Revenido tras un nuevo temple: elija la temperatura según la dureza requerida. El P-20 Modified baja de 51 HRC a 700 °F (370 °C) a 33 HRC a 1150 °F (620 °C), según la tabla de Swiss Steel; mantenga 1 hora por cada pulgada de espesor.

Usos habituales

  • Moldes de inyección de plástico y moldes de compresión
  • Marcos de molde, placas de sujeción y portamatrices
  • Bases de molde grandes muy cargadas en el núcleo (1.2738)
  • Matrices de fundición a presión de zinc para tiradas cortas (Smiths Metal)
  • Herramientas de hidroformado y herramental general

Aceros para herramientas

Grados similares comparados

GradoC %Mn %Cr %Ni %Resistencia a la tracción, primera condición indicada
P20 / 1.23110.28–0.400.60–1.001.40–2.000.90–1.20138–160 ksi (950–1100 MPa)
A2 / 1.23630.95–1.050.40–1.004.75–5.50——
D2 / 1.23791.40–1.600.10–0.6011.00–13.00——
D3 / 1.20802.00–2.350.10–0.6011.00–13.50——
O1 / 1.25100.85–1.001.00–1.400.40–0.70——
S70.45–0.550.20–0.903.00–3.50——
H11 / 1.23430.33–0.430.20–0.504.75–5.50—260–268 ksi (1790–1845 MPa)
H13 / 1.23440.32–0.450.20–0.604.75–5.50—251–268 ksi (1730–1845 MPa)
M2 / HS6-5-2C0.78–0.880.15–0.403.75–4.50—≤138 ksi (≤950 MPa)
M42 / HS2-9-1-81.05–1.150.15–0.403.50–4.25—≤146 ksi (≤1010 MPa)

Composición de la norma estadounidense cuando existe; en los demás casos, la primera norma indicada en la página de cada grado. Las condiciones de resistencia difieren entre grados; abra la página de cada grado para ver la tabla completa.

Preguntas resueltas

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el equivalente del acero P20?

Los aceros europeos más cercanos son el 1.2311 (40CrMnMo7) y el 1.2738 (40CrMnNiMo8-6-4, P20+Ni). Según la EN ISO 4957 y, desde la IS 3748:2022, en India, la familia está cubierta por el nombre 40CrMnNiMo8-6-4. Japón no tiene un grado JIS para ella.

¿Es el 1.2311 igual que el P20?

El 1.2311 es el acero europeo que Dörrenberg y otros consideran similar al AISI P20, pero los análisis difieren: el 1.2311 tiene alrededor de 1.5 % de manganeso y 0.2 % de molibdeno, mientras que el ASTM A681 P20 tiene 0.60–1.00 % de manganeso y 0.30–0.55 % de molibdeno.

¿Cuál es la diferencia entre el 1.2311, el 1.2312 y el 1.2738?

El 1.2311 es el grado base. El 1.2312 añade azufre para mejorar la maquinabilidad. El 1.2738 añade alrededor de 1 % de níquel para el endurecimiento total de secciones grandes. Los tres se suministran normalmente a 280–325 HB.

¿A qué dureza se suministra el P20?

Alrededor de 280–325 HB, aproximadamente 28–34 HRC, en condición de templado y revenido. Böhler y Uddeholm indican 290–330 HB para sus grados 1.2738.

¿Se puede endurecer más el P20?

Sí. Se calienta a 830–870 °C y se templa en aceite o en baño caliente, y luego se reviene a la dureza requerida; el P-20 Modified alcanza alrededor de 51 HRC tras un revenido a 370 °C. La mayoría de los usuarios lo mantienen preendurecido y añaden nitruración o recubrimiento para resistir el desgaste.

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Referencias

Fuentes

  1. Ficha técnica del Dörrenberg 1.2311 40CrMnNiMo8-6-4 (MCM) — Análisis típico, templado y revenido 280–325 HB, recocido blando, alivio de tensiones y temple; nota sobre la unificación del 1.2311, el 1.2312 y el 1.2738 en la norma EN ISO 4957.
  2. Ficha técnica del Dörrenberg 1.2738 40CrMnNiMo8-6-4 (MCMN) — Análisis típico con Ni, suministro a 280–325 HB, temple a 840–870 °C.
  3. Ficha técnica del Böhler M238 (1.2738) — EN ISO 4957 40CrMnNiMo8-6-4, análisis típico, 290–330 HB, límite de alivio de tensiones 550 °C.
  4. Ficha técnica del Böhler M200 (1.2312, ~P20) — 40CrMnMoS8-6 (1.2312) indicado como ~P20 AISI; 290–330 HB.
  5. Ficha técnica del Uddeholm Impax Supreme — W.-Nr. 1.2738, análisis típico, suministrado a 290–330 HB, austenizado a 850 °C.
  6. Swiss Steel: ficha técnica del P-20 Modified — Análisis típico, dureza de suministro de 293–321 HB, tabla de revenido, resistencia típica, soldadura.
  7. Daido Steel: propiedades físicas del acero para moldes de plástico (SD2311) — PXA30 / PX5 / PX4 preendurecidos a 32 HRC.
  8. Daido Steel: gama de aceros para moldes de plástico — PX4 y PX5 figuran como tipo P20 modificado, sin grado JIS, AISI P20 mod., W.Nr 1.2330 mod., preendurecidos a 30 HRC.
  9. eFunda: acero para herramientas AISI P20 — Límites del A681 P20: C 0.28–0.40, Mn 0.60–1.00, Si 0.20–0.80, Cr 1.40–2.00, Mo 0.30–0.55.
  10. Abrams Industries: ficha del Premium 1.2738 — Límites del 40CrMnNiMo8-6-4, incluidos P y S ≤0.03; dureza máxima de suministro 325 HB.
  11. Marks GmbH: ficha de material del 1.2738 — Límites de análisis de la EN ISO 4957 para el 40CrMnNiMo8-6-4; suministrado a 290–330 HB.
  12. steelnumber: ficha del 40CrMnNiMo8-6-4 / 1.2738 — Límites de la EN ISO 4957, incluidos P y S ≤0.03.
  13. Total Materia: EN 1.2738 (EN ISO 4957:2018) — Edición EN ISO 4957:2018; C 0.35–0.45, Cr 1.80–2.10, Mn 1.30–1.60 visibles; la lista de equivalencias incluye 40CrMnNiMo8-6-4 (IS e ISO) y A 681 tipo P20.
  14. ISO 4957:2018 Aceros para herramientas (vista previa) — La cláusula 6.2.2 nombra el 40CrMnNiMo8-6-4 (Tabla 4) como suministrado sin recocer; no se nombra ningún otro grado de molde preendurecido.
  15. Smiths Metal Centres: ficha técnica del P20 (T51620) — Límites de composición y dureza típica, al estilo de la ASTM A681.
  16. West Yorkshire Steel: tabla de normas internacionales de aceros para herramientas — Fila de equivalencias para BP20, P20 y 1.2311 (40CrMnMo7); sin entrada JIS.
  17. Bureau of Indian Standards: IS 3748:2022 Aceros para herramientas (norma de la semana) — La IS 3748:2022 es una adopción idéntica de la ISO 4957 y unifica la IS 3748:1990 y la IS 7291:1980.
  18. ASTM A681 Especificación estándar para aceros para herramientas de aleación — Norma estadounidense de referencia para el P20 (UNS T51620); límites verificados con eFunda; no se consultó el texto de la propia norma.
  19. EN ISO 4957:2018 Aceros para herramientas — Norma europea e internacional de referencia para el 40CrMnNiMo8-6-4; límites verificados con las fichas de Abrams, Marks y steelnumber. La vista previa de la ISO 4957:2018 (cláusula 6.2.2) nombra solo el 40CrMnNiMo8-6-4 entre los aceros para moldes preendurecidos, lo que concuerda con la declaración de Dörrenberg sobre la unificación; la Tabla 4 en sí no se consultó.

Los valores resumen límites publicados y datos típicos. La norma vigente y su edición actual son las que rigen; verifíquelas antes de especificar.