提高16Mn壓力容器鍛件低溫性能的工藝優(yōu)化研究

郭　京

(南京博大重型鍛造有限公司，江蘇210048)

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生產(chǎn)技術

提高16Mn壓力容器鍛件低溫性能的工藝優(yōu)化研究

郭京

(南京博大重型鍛造有限公司，江蘇210048)

摘要：比較壓力容器材料16Mn鍛件的熱處理工藝改進前后的檢測結(jié)果，采用降溫淬火的調(diào)制工藝對改善大鍛件內(nèi)部組織及晶粒度有積極影響，能夠提高鍛件材料的低溫沖擊韌性。

關鍵詞：16Mn鍛件；沖擊韌性；熱處理工藝優(yōu)化

16Mn作為壓力容器鍛件的常用鋼種，具有明顯的優(yōu)點，原材料價格便宜，強度和硬度容易達到設計要求。隨著使用要求和設計要求的不斷提高，對16Mn鍛件的沖擊韌性有了更高的要求。常規(guī)的調(diào)質(zhì)處理能夠滿足常溫下鍛件的強度及硬度的設計要求，但較低溫度下的沖擊韌性會出現(xiàn)不合格現(xiàn)象。為此，我公司對在不同調(diào)質(zhì)工藝下得到的鍛件組織及晶粒度進行了對比，制訂了優(yōu)化的調(diào)質(zhì)工藝。

1鍛件參數(shù)

1.1尺寸、重量及數(shù)量

鍛件尺寸為?1 270/1 100 mm×1 100 mm，共兩件，毛坯重量5 245 kg。

1.2技術要求

16Mn鍛件力學性能要求見表1。

1.3化學成分

化學成分應符合NB/T 47008—2010規(guī)定，見表2。

2熱處理工藝及檢測結(jié)果

2.1常規(guī)熱處理工藝及檢測結(jié)果

表1　16Mn鍛件力學性能要求Table 1　Mechanical property requirements of 16Mn forgings

表2　16Mn鍛件化學成分(質(zhì)量分數(shù)，%)Table 2　Chemical composition of 16Mn forgings (mass fraction,%)

表3　鍛件的化學成分(質(zhì)量分數(shù)，%)Table 3　Chemical composition of forgings (mass fraction,%)

選取了其中的一組爐號為T13-610的鍛件，其化學成分見表3，常規(guī)熱處理的工藝及性能參數(shù)見圖1和表4。

高倍檢測出晶粒度為4～5級，F(xiàn)+P，F(xiàn)析出有聚集，組織不均勻。組織形貌見圖2。

2.2優(yōu)化后的熱處理工藝及檢測結(jié)果

圖1　常規(guī)熱處理工藝Figure 1　The conventional heat treatment process

表4　鍛件的力學性能Table 4　Mechanical property of forgings

表5　調(diào)整熱處理工藝后的鍛件力學性能Table 5　Mechanical property of forgings after adjusting the heat treatment process

圖2　鍛件經(jīng)常規(guī)熱處理工藝的組織形貌(×100)Figure 2　Microstructure of forgings after conventional heat treatment process (×100)

圖3　調(diào)整后的熱處理工藝Figure 3　Heat treatment process after adjustment

圖4　鍛件經(jīng)調(diào)整熱處理工藝的組織形貌(×100)Figure 4　Microstructure of forgings after adjusting the heat treatment process (×100)

常規(guī)調(diào)質(zhì)加特殊調(diào)質(zhì)的熱處理工藝及性能檢測結(jié)果見圖3和表5。

高倍檢測出晶粒度為7級，F(xiàn)+P，鐵素體分布規(guī)則，組織均勻。組織形貌見圖4。

3結(jié)論

針對提高16Mn低溫用鋼的沖擊韌性制訂了優(yōu)化的調(diào)質(zhì)工藝，取得了較好的效果。特殊調(diào)質(zhì)工藝采用不完全奧氏體化下淬火，實現(xiàn)了減少晶間析出物和細化晶粒的效果，16Mn的低溫沖擊韌性得到顯著提高。

參考文獻

[1]張明，鄧軍，常紅，等.45#鋼拖輪軸調(diào)質(zhì)工藝的優(yōu)化[J].大型鑄鍛件，2010(5)：16-17.

編輯杜敏

Research on Process Optimization for Improving Low Temperature Property of 16Mn Pressure Vessel Forgings

Guo Jing

Abstract：The tested results of heat treatment process of 16Mn pressure vessel forgings before and after improvement have been compared.By adopting the low temperature quenching process,there is a positive influence for improving the internal organization and the grain size of heavy forgings,which can improve the low temperature impact toughness of forgings.

Key words：16Mn forgings;impact toughness;heat treatment process optimization

收稿日期：2015—11—30

中圖分類號：TG156

文獻標志碼：B