20Mn2钢圆环链脆性断裂原因分析

针对20Mn2结构钢圆环链拉伸试验时出现脆性断口的现象,经断口宏微观观察、金相分析后,认为圆环链的断裂性质为沿晶脆性断裂。分析认为,出现沿晶脆断是由于回火温度过高,且圆环链加工现场受场地限制,热处理后的成品链堆放在一起,造成内部圆环链冷却速率较慢,致使Si、Mn、P等元素在奥氏体晶界偏聚富集,形成高温回火脆性。利用合金结构钢高温回火脆性的可逆性,该批圆环链经670℃保温1 h重新回火后,用油快速冷却,消除了高温回火脆性,经检验完全合格。

热处理方式对20Mn2钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和洛氏硬度计试验研究了20Mn2钢在两种不同热处理方式下的组织特征,通过多功能拉力试验机检测钢材的力学性能。分析表明,20Mn2钢常规热处理的最优参数为淬火890℃保温20 min、回火450℃保温30 min;中频热处理的最优参数为淬火温度950℃、回火温度550℃。试验结果显示,中频热处理后20Mn2钢材的组织和力学性能均优于常规热处理,其主要原因是中频热处理的加热模式使得20Mn2钢材的组织晶粒更加细化。在中频热处理之前20Mn2钢再进行一次正火处理来细化晶粒,还可以进一步提高钢的力学性能。