Page 18 - 理化检验-物理分册2022年第三期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202203002

热处理工艺对 16Mn 钢锻件显微组织和

力学性能的影响

俄 馨 1 , 2 ,李 岗 1 , 2 ,史 伟 1 , 2 , 3 ,李志霞 1 , 2 ,李金梅 1 , 2 , 3 ,李雅新 1 , 2 , 3

( 1. 兰州兰石检测技术有限公司,兰州 730314 ; 2. 传感及检测技术应用研究中心,兰州 730314 ;

3. 甘肃省机械装备材料表征与安全评价工程实验室,兰州 730314 )
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

Influenceofheattreatment p rocessonmicrostructureandmechanical

p ro p ertiesof16Mnsteelfor g in g

1 , 2
1 , 2
EXin , LIGan g 1 , 2 , SHIWei 1 , 2 , 3 , LIZhixia , LIJinmei 1 , 2 , 3 , LIYaxin 1 , 2 , 3

( 1.LanzhouLSTestTechnolo gyCo. , Ltd. , Lanzhou730314 , China ;

2.A pp licationResearchCenteroftheSensin gandDetectionTechnolo gy , Lanzhou730314 , China ;

3.GansuEn g ineerin gLaborator yofMaterialsCharacterizationandSafet yEvaluationforMachiner yE q ui p ment ,

Lanzhou730314 , China )

Abstract : Theeffectsofheattreatmentp rocessonthe microstructureand mechanicalp ro p ertiesof16Mn

steelfor g in gwereanal y zedb ymeansofheattreatmenttest , tensiletest , im p acttestmetallo g ra p hicexamination ,

fractureanal y sisandsoon.Theresultsshowedthatatthesamenormalizin gtem p erature , withtheincreaseof

normalizin gcoolin grate , thetensilestren g th , y ieldstren g thandhardnessof16Mnsteelfor g in gallshowedan

u p wardtrend , whiletheelon g ationafterfractureshowedadownwardtrend , andthechan g eofsectionshrinka g e

wasnotobvious.Theim p actabsor p tionener gy at-20℃ washi g herthanthestandardvalue ( notlessthan41J ) .

Underthenormalizin g conditionof920 ℃ , andthecom p rehensivemechanical p ro p ertiesoftheobtained16Mnsteel

for g in g swerethebest.Atthesamenormalizin gtem p erature , aftercoolin gb ywatercoolin g , thecom p rehensive

mechanical p ro p ertiesof16Mnsteelfor g in g werebetterthanthoseobtainedb ytheothertwocoolin g methods

( s p ra y in gandaircoolin g ) .Undertheconditionofnormalizin gat920 ℃ + watercoolin g , thecom p rehensive

mechanical p ro p ertiesof16Mnsteelfor g in g swerethebest , andthemicrostructurewasbainite+asmallamountof
ferrite.

Ke y words : heattreatment p rocess ; 16Mnsteel ; for g in g ; microstructure ; mechanical p ro p ert y
收稿日期: 2021-04-28
16Mn钢是最常见的压力容器锻造材料之一。
基金项目: 兰州市科技计划项目( 2019-4-48 )
在压力容器生产过程中, 通过成分设计和冶炼、 热处
作者简介: 俄 馨( 1988- ), 女, 工程师, 主要从事金属材料的金

理等工艺参数调整可以控制材料的成分、 组织和性
相检验及失效分析工作, 744175284@ qq .com
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