摘 要:采用热处理试验、拉伸试验、冲击试验、金相检验和断口分析等方法,分析了热处理工艺 对16Mn钢锻件的显微组织和力学性能的影响。结果表明:在相同正火温度下,随着正火冷却速率 的提高,16Mn钢锻件的抗拉强度、屈服强度和硬度均呈上升趋势,断后伸长率呈下降趋势,断面收 缩率变化不明显,-20 ℃冲击吸收功均高于标准值(不小于41J);在920 ℃正火条件下,16Mn钢 锻件的综合力学性能最优;在相同正火温度下,采取水冷方式进行冷却后,16Mn钢锻件的综合力 学性能优于其他两种冷却方式(喷淋、空冷)获得的锻件综合力学性能;在920 ℃正火+水冷条件 下,16Mn钢锻件的综合力学性能最优,其组织为贝氏体+少量铁素体。
关键词:热处理工艺;16Mn钢;锻件;显微组织;力学性能
中图分类号:TG115 文献标志码:A 文章编号:1001-4012(2022)03-0006-04
16Mn钢是最常见的压力容器锻造材料之一。 在压力容器生产过程中,通过成分设计和冶炼、热处 理等工艺参数调整可以控制材料的成分、组织和性能,最终达到提高材料综合性能的目的[1-3]。在日常 检测中,由于影响因素较多,16Mn钢产品的力学性 能检测结果容易出现异常,导致分析时间较长,进而 影响产品的制造周期。目前,研究16Mn钢锻件的 热处理制度的相关文献较多,而研究不同热处理工 艺下16Mn钢锻件的力学性能和显微组织的相关报 道较少。笔者采用热处理试验、拉伸试验、冲击试验 和金相 检 验 等 方 法,研 究 了 不 同 热 处 理 工 艺 下 16Mn钢锻件的显微组织和力学性能,以期为16Mn 钢的理论研究和实际生产提供参考。
1 试验材料与方法
试验用材料为16Mn钢锻件(供货态为正火), 其化学成分见表1。按照制定的热处理工艺(表2), 采用高温箱式电阻炉对16Mn钢锻件进行热处理, 在室温下将样坯装于炉内,然后按设定的速率升到 保温温度,保温一定时间。在正火处理时,分别采用 水冷、喷淋及空冷等3种冷却方式。
