摘 要 采用化學成分分析、力學性能檢測，微觀組織檢驗，斷口電鏡觀察等方法對壓力容器用16MnⅡ鍛件開裂進行了分析。結果表明，鍛件在進行火焰切割過程中加工表面形成淬火組織，在加工R底部應力集中處因應力較大而導致開裂。
關鍵詞 鍛件；淬火組織；應力；壓力容器
中圖分類號O6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）102-0147-02
0 引言
雙良節能系統股份有限公司制造壓力容器用大端板，材質為16MnⅡ鍛件，在中間火焰切割方孔及金加工密封面和螺栓孔后發現在R角內側有裂紋，用肉眼仔細觀察可見裂紋周圍顏色較深，R底部加工刀痕與裂紋平行，見圖1～圖2。
筆者采用化學成分分析，宏、微觀組織檢驗，斷口觀察等方法對該鍛件開裂進行了分析，以揭示其失效原因。
1 理化檢驗
1.1化學成分
1.5顯微硬度測試
2 分析與討論
1）化學成分分析表明，化學成分中主要元素的含量符合NB/T47008-2010標準對16Mn鋼的技術要求；
2）力學性能分析表明，力學性能指標符合NB/T47008-2010標準對16Mn鋼的技術要求；
3）斷口分析結果：裂紋起源于加工R的底部，裂紋以準解理方式擴展；
4）對開裂處的金相組織分析，可見開裂處表面組織為馬氏體+殘余奧氏體，組織變化層深度約為1.12mm，可以推測在加工過程中由于表面過熱達到淬火溫度并在冷卻過程中存在淬火過程而得到馬氏體組織，即由表面加工導致的二次淬火，從而在加工表面由于馬氏體組織的存在，組織應力過大，在加工R的底部容易因為組織應力大而導致開裂；對鍛件基體顯微組織檢驗可見基體組織為鐵素體+珠光體，由于基體組織應力小從而在裂紋擴展過程中雖然呈穿晶擴展，但是并非像表面馬氏體區域的裂紋擴展筆直且快速；
5）對開裂處試樣表面部位的顯微維氏硬度測試，可知該處的硬度達到了50HRC以上，從而驗證了該處確實經過了淬火過程產生了馬氏體組織，由于硬度高組織應力大從而使得在R底部容易首先萌生裂紋。
3結論與建議
綜合以上分析，鍛件在進行火焰切割過程中，加工表面形成淬火組織，在加工R底部應力集中處因應力較大而導致開裂。
建議在火焰切割前在R角周圍打上幾個小孔，以便切割時應力可以釋放。
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