20Mn2钢链环拉伸断裂分析

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20MnSi螺纹钢筋脆断原因分析

20MnSi螺纹钢筋脆断原因分析

量 已很 少 , B粒 基 本 全 为 块 状 ,而 4试 样 P 量 较 多 , B粒 里 条 状 和 块 状 两 种 ,在 同 样 的 放 大 倍 数 下 , 与 1 、2 试 样 相 比 , 这两 根 试 ’ 样 的 晶粒 要细 小 得多 。
和 针 条 状 , 谖 试 样 中珠光 体 已基 本 消 失 , 粒
因素,钢 中的 含量过高。有资料 认 为在
相 同的 冷 速 及 碳 含 量 相 同 的情 况下 ,锰 含量
有 利 于 粒 状 贝 氏体 的 形 成 , 至 于其 中的 原 因
体。总 之这些小 岛的存在都能起 到复相强化 作 用 , 而 这 种 复 相 强 化 作 用 在本 质 上 是 相 似
固 1 拉 忡 脆 断 试 样
躅 2 净 弯 脆 断 试 样
1 谜样 。
要求,唯 有锰 的含量较 高,超出标准 。而力
试的学份机性弛 , 蔷 主' 萎 嚣 样化成及械雏衰 表 篙 篓薹 紧 抗
t j m 3靛试样 ,碳、硅、磷 、硫均 台国标 较 低,冷弯厦拉伸试验均 为脆 性断裂
状 贝 氏体 数 量 较 多 。
图 5、 图 6分 别 是 表 l中3 、4 两 试 样 的显 微 组 织 , 为 P + + B粒 。 3 试 样 的 P
图 3 0 4 0x
图 4 0× 4 0
固 5 4 0 0 x
图 6 40 0
3 分析讨论 .
高 温 回火 ~ 小 时的 热 处 理 试 验 , 结 果 表明 经
且粒 状 见 氏体 量 越 多延 伸 率 越 低 。
. 蒜嫡粒状贝 氏体形成 的因素 .
粒状 贝 氏体 的 形 成 是 多 方 面 因 素 的 影

圆环链用钢20Mn2的研制

圆环链用钢20Mn2的研制
的焊 接性也 不利 ,因此硅 控制 在下 限为宜 。
相对 量 。因此 ,碳 的下 限不应 低于 01% ,为 了保证 . 7
良好 的焊接性 能碳 又以不超 过 02 %为宜 。 .3 锰 和硅 可溶 于铁 素体 中 ,起 固溶 强化 作用 ,
柳钢科技 秽 l J 玟
3 0 1
圆环 链 用钢 2 Mn 0 2的研 制
张景 宜 石 成刚 范 银平 ( 阳钢 铁集 团有 限责任 公 司) 安 摘 要 介绍 了 圆环链用 钢 2 Mn 0 2钢 中主要元 素对 钢材 性能 的影 响 ,总结 了安 阳钢铁集 团有 限 责 任公 司生产 2 Mn 0 2钢 的工艺 。 关键 词 圆环链用 钢 2 Mn 炼 钢 0 2 连铸
r三角ll省区炼钢矗铸学釜论文专辑柳钢科技301圆环链用钢20mn2的研制张景宜石成刚范银平安阳钢铁集团有限责任公司摘要介绍了圆环链用钢20mn2钢中主要元素对钢材性能的影响总结了安阳钢铁集团有限责任公司生产20mn2钢的工艺
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炼 髫 学 论 钢 会 妻 辑 连 铸 文 专
( n ag I n& Se lG o p C . t) A yn r o te ru o Ea ,
Ab t a t T e i f e c s o i l me t o 0 2 t e r r u d n ls h i r n r . sr c h n u n e f ma n e e n s fr 2 Mn s l f o n e d e s c an we e i t l e o o
32 0
柳 钢 科

2 7 泛珠三角I省( 0 年 0 l 区)
炼 钢 连 铸 学 会 论 文 专 辑
2 Mn 0 2钢 种 是 用 铝 脱 氧 的镇 静 钢 ,铝 除 了

20Mn2镀锌链条脆性原因分析

20Mn2镀锌链条脆性原因分析

20Mn2镀锌链条脆性原因分析
某公司生产的20Mn2链条经电镀锌之后脆性明显增加,拉伸强度降低,导致该批链条无法正常投入市场使用,经济损失严重。

链条的原生产工艺为:850~900℃中频淬火→250~350℃回火→电镀锌。

宏观检测未镀锌链条和镀锌链条的拉伸断口表面形状,未镀锌链条拉伸断口附近有明显缩颈塑性变形现象,且断口表面呈纤维状,断口方向与拉伸主应力方向成45°交角,属于韧性较高的剪切型断口,表明链条材料有足够的韧性。

链条电镀锌后拉伸,断口比较平整,未发现明显缩颈现象,断口方向与拉伸主应力方向垂直,表明断口脆性较高。

通过对化学成分分析,链条成分中除含有2. 73%的Mn外,不含其他合金元素,且S、P含量很低未检出。

Mn为致脆元素,而促脆元素(如P、Sn、S、B等)不存在,所以不会导致回火脆性,符合20Mn2钢国家标准要求。

通过对氢含量进行分析,电镀锌链条中氢含量高达0.0126%,而一般钢材中氢含量要求小于0.001%,对于低合金高强度结构钢的要求则更加严格。

镀锌链条和未镀锌链条组织中均存在较多气孔,但镀锌后组织中的气孔有明显扩大现象。

未镀锌链条组织中气孔平均直径仅为3~10μm,而镀锌链条金相组织中气孔平均直径则高达20~30μm。

其原因可能与渗入基体内的氢聚集形成高压气孔导致存在于原组织中的气孔变形扩张有关。

根据链条的生产工艺及镀锌前后断口韧脆转变特征,镀锌链条脆断由氢脆所致。

链条原始材质中存在的大量气孔对氢脆的发生和发展起到了加速作用。

(榕霖)。

20 MnG 高压锅炉用无缝钢管开裂失效分析

20 MnG 高压锅炉用无缝钢管开裂失效分析

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·50·2021年第04期文章编号:2095-6835(2021)04-0050-0220MnG高压锅炉用无缝钢管开裂失效分析倪栋(厦门市产品质量监督检验院,福建厦门361004)摘要:某高压锅炉在服役工作6年后其无缝钢管发生开裂,采用化学成分分析、维氏硬度测试、拉伸试验、金相组织检验和断口SEM扫描电镜分析等方法,对无缝钢管开裂的原因进行测试分析。

分析结果表明,该无缝钢管的化学成分、拉伸强度、维氏硬度等均满足相关标准要求,但在高温蒸汽的长期作用下无缝钢管内表面被腐蚀的基体萌生裂纹,而随着裂纹的扩展,最终发生应力腐蚀开裂。

关键词:无缝钢管;应力腐蚀;无缝钢管开裂;失效分析中图分类号:TM621.2文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2021.04.0181前言高压锅炉经常处于高温和高压状态,在高温蒸气的长期作用下无缝钢管发生氧化和腐蚀的风险较大[1],因此对其材质、热处理和加工工艺都有着严格的要求,除了应具有高强度、高抗氧化性能和抗腐蚀性能外,还应有良好的组织稳定性[2]。

某高压锅炉在服役工作6年后发生断裂事故,造成较大的经济损失。

高压锅炉的失效主要是无缝钢管发生开裂,无缝钢管所用材料的材质为20MnG。

本文采用化学成分分析、硬度测试、拉伸试验、金相组织检验和断口SEM扫描电镜分析等试验手段,研究其开裂失效的原因,最后针对开裂失效原因提出了可行的预防和改进建议。

2实验过程及结果2.1化学成分在无缝钢管的断口处取化学成分分析试样进行测试,结果如表1所示。

从表1可以看出该无缝钢管的10个元素化学成分的测试结果均符合标准GB/T5310—2017《高压锅炉用无缝钢管》中20MnG材质的规定要求[3],化学成分合格。

2.2硬度分析在无缝钢管断口附件取3件硬度试样进行检测,分别标识为1#、2#和3#,维氏硬度检测结果如表2所示。

20SiMn2MoVA钢氢脆断口的分析及消除

20SiMn2MoVA钢氢脆断口的分析及消除
the specific fracture and the low percentage reduction of area is hydrogen brittle , which is affected by hydrogen and tensile stress and formed in the course of strain. We take a low temperature hydrogen relieving technique and have a good result.
Key words : The steel of 20SiMn2MoVA ; Hydrogen brittleness ; Hydrogen relieving technique
1 引言
在对 20SiMn2MoVA 钢进行拉伸试验时 ,多次发 生材料的断面收缩率明显低于技术要求的情况 。肉 眼观察 ,拉伸试样断口表面存在着许多大小不一的 圆形白亮斑点 ,直径大者约为 1mm ,小者如针尖般 , 如图 1 所示 。根据拉伸试验数据统计结果分析 ,圆 形白亮斑点的数量和尺寸对材料的塑性影响较大 , 而对材料的强度和冲击韧性无明显影响 ,即随着拉 伸试样断口表面圆形白亮斑点数量的增多和尺寸的 增大 ,材料的断面收缩率越差 ,说明圆形白亮斑点与 材料的塑性存在着直接的关系 。
蚀 ,在光学显微镜下观察 ,其显微组织为低碳马氏 体 ,见图 2 。
图 4 夹杂物形貌 (SEM) 1000 × Fig. 4 Inclusion morphology (SEM)
图 2 20SiMn2MoVA 钢的显微组织 400 × Fig. 2 Microstructure of 20SiMn2MoVA steel
30
1580 1220 11

20Mn2圆环链用盘条的研制

20Mn2圆环链用盘条的研制

20Mn2圆环链用盘条的研制20Mn2圆环链用盘条的研制梁云科董天真(天津钢铁集团有限公司技术中心,天津300301)[摘要]通过对市场需求的调研分析,对20Mn2圆环链用盘条进行研制开发。

利用现有的转炉冶炼、精炼、连铸及美国第五代摩根高速线材轧机技术装备,通过制定合理的工艺和关键工序控制,研制开发出质量优良的圆环链用盘条。

实验结果表明,研制的20Mn2圆环链用盘条力学性能指标满足并超出技术协议的要求,表面光滑,无有害缺陷,精度达到B级。

关键词圆环链盘条工艺温度控制研制1前言随着我国机械制造业的蓬勃发展,对机械用圆环链钢、齿轮钢、标准件用钢、工具用钢等的需求量越来越大。

圆环链用钢作为机械用钢的一种,主要应用于矿山、码头、煤炭、水泥厂等运输,吊装,传动使用,是设备的关键件和易损件。

由于链条服役在井下潮湿等恶劣的环境下,同时受到交变载荷的作用,因此要求圆环链用钢不仅强度高,韧性好,而且还要求具有良好的焊接性、抗疲劳、耐磨损等特性,这就对原料质量的要求越来越高,要求其既具有良好的内在质量和表面质量,又具有优异的综合力学性能。

为了满足这些质量要求,天津钢铁有限公司(以下简称天钢)通过对市场的调研和全面分析,根据用户对圆环链用钢的不同规格及性能需要,采用现有的转炉冶炼、精炼、连铸以及引进的美国摩根第五代高速线材轧机等技术装备,研制开发20Mn2圆环链用盘条。

通过生产实践,现已完成了该钢种的炼钢和轧钢的工艺开发,确定了生产该钢种的核心工艺控制要点和各工序重点要求。

目前,已生产该产品3万余吨,产品性能均匀稳定,表面质量达到B级精度,完全满足标准及用户的要求,获得了良好的经济效益。

2产品质量要求根据用户对圆环链用盘条的使用要求,除满足GB3077—1999合金结构钢要求外,还要满足以下技术要求,主要是产品的性能和表面质量要求。

2.1性能要求屈服强度:≥295MPa抗拉强度:,>490MPa伸长率:≥16%断面收缩率:≥30%以上为热轧态。

20Mn2钢管调质时断裂原因分析

20Mn2钢管调质时断裂原因分析

20Mn2钢管经调质处理,具有优良的耐磨性和
强韧性,故广泛用于重型载货车的零部件制造,惜别
是半轴套管的制造。 衡阳钢管公司所产规格为乒127 mm×
11.5 mm的20Mn2钢热轧状态管用于制造汽车半 轴套管,某用户在调质时频繁发生开裂和断裂现象, 导致钢管大批量报废,现取样作如下分析。
1生产过程
用乒127 minxll.5 mm的20Mn2钢管生产汽
2号试样在检验过程中,其端头与试验台铁板 发生撞击,崩掉一小块,见图3中箭头所指部位,该 部位断面无金属光泽,颜色浅灰,有棱角,类似小石 块状。据用户反映,管体断裂多发生在离淬火炉炉 门不远处,即淬火保温快结束时。 2.2钢管化学成分分析
取样作化学成分分析,结果(质量分数)见表2,
可见试样化学成分符合20Mn2钢要求。 2.3金相分析
图1 1号试样断裂形貌0。25X Fig.1 Fracture appearance of the No.1 sample
图3 2号试样受挤压、弯折形貌0.34× Fig.3 Extrusion and buckling appearance
of the No.2 sample
图2 2号试样断裂形貌0.23X Fig.2 Fracture appearance of the No.2 sample
6结束语
20Mn2钢在过热或过烧状态下材质强韧性降
·378·
万方数据
低,经挤压和弯折外力作用下使钢管发生断裂。改 进热处理工艺后,断裂问题得以解决。
参考文献:
[1]任颂赞.钢铁金相图谱[M].上海:上海科学技术文献 出版社,2003:107,109,110.
[2]刘永铨.钢的热处理[M].北京:冶金出版社,1988:

20Mn2钢汽车防滑链渗碳防氢脆热处理工艺

20Mn2钢汽车防滑链渗碳防氢脆热处理工艺
1 工 艺 材 料 和 技 术 要 求
11 工 艺 材 料 .
工 艺 材 料 为 某 厂 某 种 重 型 卡 车 2 Mn 0 2汽 车 防 滑 链 , 0 2钢 由 于 渗 碳 和 淬 透 性 能 好 , 其 具 2 Mn 尤 有 优 良 的 耐 磨 性 ,, 用 于 制 起 重 链 条 外 , 广 泛 除 被 用 于 制 造 重 型 卡 车 的 防 滑 链 。此 防 滑 链 单 环 内空 尺 寸 为 1 rm ×4 rm 线 径 为 7 m。 1为 防 滑 链 2 a 2 a a r 图
的一个链 节示 意 图 。
图 2 改进 前 热 处 理 工 艺 时 同 ( ) M
采 用 该 工 艺 的好 处 是 : 温 装 炉 , 温 渗 碳 后 到 保
直 接 淬水 , 产 节 奏快 , 期短 , 利 于提 高 劳动 生 周 有
生 产 率 。 不 足 的是 , 然 渗 层 厚 度 , 面 、 部 硬 而 虽 表 心 度 都 达 到 要 求 , 攻 拉 试 验 时 , 以 达 到 3 KN, 但 难 0
职 院 校 根 据 市 场 的需 求 和 学 校 的 实 际 情 况 , 近 在
级 技术 工人 即高 级技 工 。 是 , 但 目前 大 多 数 高 职 学 校 培 养 的模 式仍 然 仿 效本 科 专 业 的教 学 模 式 , 高 职 教 育 成 了 本 科 教 育 的 压 缩 饼 ,培 养 的 学 生 与 市
4 原 因分析
起初 , 疑是 由于焊 接不 牢 而引起 的。 淬 火 怀 但
图 1 汽 车 滑 链一 链 环 示 意 图 12技 术 要 求 ,
前 链 条 均 经 过 拉 力 检 测 ,达 到 了 规 定 的 强 度 指 标 后才 能转 入下 一道 工序 的 。况且 断裂 不完 全 发生

20Mn2钢板冶炼方法20Mn2合金钢力学性能分析

20Mn2钢板冶炼方法20Mn2合金钢力学性能分析

20Mn2钢板冶炼方法20Mn2合金钢力学性能分析
1、20Mn2钢板简介
20Mn2钢板具有中等强度。

冷变形时塑性高,低温性能良好,焊接性及可切削性尚可。

与相应含碳量的碳钢相比,其淬透性较高,在油中临界淬透直径达4~15 mm,但热处理时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向。

同类型钢板有:20Mn2,30Mn2,35Mn2,40Mn2,45Mn2,50Mn2。

2、20Mn2钢板执行标准:舞钢企业标准WJX
3、20Mn2钢板交货状态:
a、钢板通常以热轧状态交货;
b、根据需方要求,并在合同中注明,也可以以热处理(退火、正火或高温回火)状态交货。

4、20Mn2钢板冶炼方法
除非合同中有规定,冶炼方法由生产厂自行选择。

5、20Mn2钢板化学成分:
注:钢中参与钨、钒、钛含量应作分析,结果记入质量证明书中,根据需方要求,可对残余钨、钒、钛含量加以限制。

热压力加工用钢的铜含量不大于0.20%。

6、20Mn2钢板力学性能:。

20Mn2钢S形拉钩断裂原因分析

20Mn2钢S形拉钩断裂原因分析
a l P r o d u c t s ,2 0 1 2( 5): 6 2~6 5 .
q u e n c h i n g p r o c e s s o f s t e e l p a r t s [ J ] . H e a t T r e a t m e n t T e c h —
[ 4 ] 李玉华 , 郑建强 , 赵柏杰. 帘线 钢盘 条粗拉 断丝原 因分
析[ J ] . 金属 制品 , 2 0 1 2 ( 5 ) : 6 2—6 5 .
L 1 Y u — h u a , Z HE N G J i a n — q i a n g , Z H AO B a i — j i e . Wi r e b r o — k e n r e a s o n a n a l y s i s o f s t e e l c o r d w i r e r o d d r a w n f J ] .M e t —
第 5期
李长春 : 2 0 M n 2钢 S形拉钩断裂原因分析
・5 9・
t r o l o n Fr a c t u r e o f 2 0M n 2A Hi g h Te ns i l e St e e l f o r Ro un d
[ 7 ] 孙杰 , 刘礼 华 , 张春 雷 , 等. 细规 格钢 丝绳 捻股 钢丝 断 裂的典型形貌 [ J ] . 金属制 品 , 2 0 1 3( 3 ) : 5 0— 5 3 .
[ J ] . H e a t T r e a t m e n t , 2 0 1 0 , 2 5 ( 5 ) : 7 5~ 8 4 . [ 1 0 ] 王家 芳. 淬火 裂 纹缺 陷 的预 防 [ J ] . 现 代 制造 工 程 ,

M2冷拉扁钢拉拔断裂失效分析与改善

M2冷拉扁钢拉拔断裂失效分析与改善

总第279期2019年第3期HEBEI M ET ALLU RGYT otal N o.2792019,N umber 3M2冷拉扁钢拉拔断裂失效分析与改善梁敬斌1,2,张磊1,2,何宁1,2(1.河冶科技股份有限公司,河北石家庄052165;2.河北省高速工具钢工程技术研究中心,河北石家庄052165)摘要:采用化学成分、组织、脱碳及硬度、观察断口宏观形貌等检测手段,分析了M2冷拉扁钢在拉拔过程中发生断裂的原因。

认为硬度高、塑性差是导致M2冷拉扁钢拉拔断裂的主要原因。

而硬度高是由于退火过程中退火炉部分炉丝熔断导致温度不一致造成的。

通过排查并恢复退火炉电器元件,对未拉拔的热轧扁钢母材进行二次退火等措施,M2冷拉扁钢拉拔断裂现象得到明显改善。

关键词:M2冷拉扁钢;断裂;硬度;二次退火中图分类号:TG115.5文献标识码:A文章编号:1006-5008(2019)03-0043-03doi :10.13630/j.cnki.13-1172.2019.0311FAILURE ANALYSIS AND IMPROVEMENT OFDQAWING FRACTURE FORM2COLD DRAWN FLAT STEELLiang Jingbin 1,2,Zhang Lei 1,2,He Ning 1,2(1.Heye Science and Technology Co.,Ltd.,Shijiazhuang ,Hebei ,052165;2.Hebei High Speed Tool Steel Engineering and Technology Research Center ,Shijiazhuang ,Hebei ,052165)Abstract :By means of chemical composition ,structure ,decarbonization and hardness ,and macro -mor-phology of fracture surface ,the causes of M2cold -drawn flat steel fracture during drawing were analyzed.It is considered that high hardness and poor plasticity are the main causes of drawing fracture.The high hard-ness is caused by the temperature inconsistency caused by the partial silk fusing of annealing furnace during annealing process.The drawing fracture of M2cold -drawn flat steel has been obviously improved by chec-king and restoring the electrical components of annealing furnace ,and secondary annealing of base metal of hot rolled flat steel without drawing.Key Words :M2cold drawn flat steel ;fracture ;hardness ;secondary annealing收稿日期:2018-10-08作者简介:梁敬斌(1966-),男,硕士,高级工程师,1989年毕业于唐山工程技术学院金属压力加工专业,现在河冶科技股份有限公司主要从事高速钢生产方面的工作,E -mail :ljb@sina.com 0引言高速钢扁钢作为普通刀具的替代品,具有良好的性价比,成倍提高了生产效率,为相关行业所青睐。

20Mn2无缝钢管角部裂纹质量分析与对策

20Mn2无缝钢管角部裂纹质量分析与对策

第43卷第3期2017年6月包钢科技Science and Technology of Baotou SteelVol.43,N o.3J u n e,201720M n2无缝钢管角部裂纹质量分析与对策丰小冬,贺景春,井溢农(内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心,内蒙古包头014010)摘要:20M n2无缝钢管在推方过程中,角部出现细微裂纹,对管体进行了化学成分及热酸低倍检验,利用金相显微镜和扫描电镜对其进行微观分析。

分析表明,非金属夹杂物是引起裂纹的主要原因,并对夹杂物做定性分析,找 出其来源,并提出相应的改进措施。

关键词:无缝钢管;推方;裂纹;非金属夹杂物中图分类号:T G335.71文献标识码:B文章编号=1009 -5438(2017)03 -0042 -04Quality Analysis and Countermeasureson Corner Cracks of 20Mn2 Seamless Steel TubeFENG Xiao - dong,HE Jing - chun,JING Yi - nong {Technical Center of Steel Union Co. Ltd. of Baotou Steel (Group) Corp. , Baotou014010, Nei Monggol, China) Abstract:In the thrusting block process of 20M n2 seamless steel tube, there are fine cracks in the corner. T h e tube is inspected through chemical composition test a n d macroscopic examination of hot acid etching, the micro structure is a n a­lyzed b y m e a n s of metallographic microscope a n d scanning electron microscope. T h e analysis shows that the nonmetallic in­clusions are the m a i n cause of cracks, a n d the qualitative analysis of the inclusions is m a d e to find out the source a n d to putforward the corresponding impr o v e m e n t measures.Key words:seamless steel t u b e;thrusting blo c k;cracks;nonmetallic inclusion无缝钢管厂生产的20M n2无缝钢管、规格为 $177.8 m m X10.0 m m,在对其进行推方的过程中,一侧角部出现纵向裂纹。

20Mn2制链用钢电阻对焊失效原因分析

20Mn2制链用钢电阻对焊失效原因分析


无异常。
2 ) 因工件 尺寸 较 小 , 可 采 用 焊接 强 条 件 , 不 会 出现未 焊 透 缺 陷 。 即 : 缩 短 通 电时 间 , 增 加 电流 强 度 。因焊接 刚 开始 时 , 接触 点 上 的 电流密 度很 大 端 面温 度 迅 速 升 高 , 接触 面迅 速 氧 化 , 因此 可适 当推
2 0 1 3年 l 1 月 第四期
2 0 Mn 2制链 用 但 会增 加生 产成本 。
3 l
4 ) 断后 工 件 纵 向 剖 开 的 金 相 检 验 结 果 显 示 焊
缝 及基 体处 组织 均 为 回火 屈 氏体 +少 量铁 素 体 , 没 有 出现贝 氏体 , 表 明工件 电阻对 焊后 的热 处 理工 艺
制链 用钢 电 阻对 焊 后 在 拉 伸 载 荷 下 基本 可 以拉 伸
3 结 论 和建 议
由以上分 析 可 以看 出原 材 料 及 热 处 理 工 艺 均
到 1 2 6 K N而 不从 焊缝处 断 开 , 即实 现焊 缝 和基体 等
强度 。 参考 文献
[ 1 ] 王淑 军, 温 占高 . 钢 制 车轮 轮毂 电阻对焊 开裂影响 因素 分析 . 研 究与开发 , 2 0 l 1 ( 3 ) : 8 2 ~8 5
无 异常 , 但 因工 件 尺 寸 较 小 , 2 0 M n 2制 链 用 钢 电 阻
对焊 中 , 施加 顶锻 力之 前 , 在 一定 的 电阻 热 下 , 工 件
氧化 严 重 , 同 时 产 生 了部 分 脱 碳 , 导 致 在 一 定 的顶 锻 力下 , 工件 氧化 产 生 的非 金 属 氧化 物 不 能完 全被 挤 出焊缝 , 在 随后 的拉 伸 载荷 下 , 有 效受 力 面 缩小 , 导致 焊缝 的 强度 低 于基 体 的强 度 。因 焊 缝 和基 体

20MnSiV_级钢筋焊缝和热影响区拉伸脆性断裂的分析

20MnSiV_级钢筋焊缝和热影响区拉伸脆性断裂的分析

20MnSiVⅢ级钢筋焊缝和热影响区拉伸脆性断裂的分析秦 斌 盛光敏 龚士弘(重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044)摘 要 分析了Φ32mm20MnS iVⅢ级钢筋搭接焊试样拉力试验断口—焊缝和热影响区脆性断裂。

断口处H V硬度试验和扫描电镜观察表明,焊缝和热影响区存在大量魏氏组织和贝氏体2马氏体是拉伸脆性断裂的主要原因,夹杂物向晶界偏聚导致沿晶脆性断裂,小热量输入多道焊接可改善热影响区的组织和韧性。

关键词 钢筋 搭接焊 拉伸脆性断裂An Analysis on T ensile B rittle Fracture of Welding Seam and H eatA ffected Area of Steel20MnSiVⅢG rade R einforcedB arQin Bin,Sheng G uangmin and G ong Shihong(C ollege of Material Science and Engineering,Chongqing University,Chongqing400044)Abstract The fracture of steel20MnS iVΦ32mm III grade rein forced bar bundle welding sam ple tensile testing-brittle fracture of welding seam and heat affected area has been analyzed.The H V hardness test and SE M observation on fracture show that large am ount of Widmannstatten structure and bainite2martensite in welding seam and heat affected area are main causes of tensile brittle fracture,and mass inclusion segregated at grain boundary lead to intercrystalline brittle fracture.The small heat input multipass welding are available to im prove the structure and toughness of heat affected area.Material I ndex Rein forced Bar,Bundle Welding,T ensile Brittle Fracture 建筑工程中经常需要对钢筋进行焊接,钢筋焊接性能的好坏关系到建筑工程的安全。

钢帘线断口分析

钢帘线断口分析

FRACTURE ANALYSIS断口分析----WET WIRE DRAWING钢丝湿式拉拔&捻股&BUNCHING1.Main fractures types主要断口类型2.Fracture types : flow charts断口类型:图解3.Fracture location断口产生4.Fracture initiation - propagation - occurrence per fracture type 每种类型断口的开始-形成-产生1.1. DUCTILE OVERLOADING拉断型1.2. TORN SURFACE表面撕裂1.3. CENTRAL BURST中心开裂1.4. BRITTLE FRACTURES脆裂断口1.1. DUCTILE OVERLOADING拉断型Aspect :Neck down type break. No surface defects ahead the fracture. 表征:缩颈型断开,在断口前无表面开裂现象1.2.1.2. TORN SURFACE表面撕裂Aspect表征:Surface cracks are visible on the wire surface (chevron type cracking).钢丝表面可以见到裂口(V型裂口)Sometimes a splinter of wire has peeled away from the surface(delamination).有时可以见到表面有小的碎片剥落(分层状)3.4.1.3. CENTRAL BURST中心开裂Aspect 表征:Cup and cone fracture.杯锥状断口5.6.1.4. BRITTLE FRACTURES脆裂断口Aspect 表征:Fracture perpendicular (possible stepped) to the wire axis. 断口与钢丝轴心垂直(可能呈梯状)Sometimes transversal cracks along the wire surface.有时延钢丝表面呈横向裂纹7.8.2. FRACTURE TYPE : FLOW CHART 2.断口类型:图解2.1. FLOW CHART : OVERLOADING FRACTURE DRAFT 1-3图示:1-3道模具的拉断型断口2.2. FLOW CHART : OVERLOADING FRACTURES DRAFT 4-N图示:4-N道模具的拉断型断口2.3. FLOW CHART : CENTRAL BURST FRACTURES图示:中心开裂型断口2.4. FLOW CHART : TORN SURFACE图示:表面撕裂型2.5. FLOW CHART : BRITTLE TRANSVERSAL CRACKS图示:脆断型裂口2.6. FLOW CHART : WELDS图示:焊点WET WIRE DRAWING FRACTURES湿拉钢丝拉拔断口Type No I 1类型I 1:*Ductile overloading fracture in the entrance die. Build-up of brass coating ahead the fracture.*在模具入口的拉断断口前堵塞有黄铜镀层9.M : 20 x10.M : 60 xType No I 1类型I 111.M : 1100 x12.M : 1100 xCause :原因:*Residual oxides between coating and wire (picture 11).*在镀层和钢丝之间残留有氧化物(图11)*Coating locally heavily contaminated by included iron oxides (picture 12).部分镀层被氧化铁等杂质严重污染(图12)WET WIRE DRAWING FRACTURES湿拉钢丝拉拔断口Type No I 1类型I 1:*Ductile overloading fracture in the entrance die with or without build-up.拉断型断口在模具入口处有无堵塞13.M : 40 x Cause :原因:Pb spots铅点14.M : 30 x- 10 -2.1. FLOW CHART 图解: OVERLOADING FRACTURE WWD 1-3湿拉钢丝拉断型断口 (1-3道模具的)LubricationDiesWireEquipmentMechanism : Clogging of dies draft1 - 31342NDW set-upISC wire Lubrication WWD draft 1 - 3Dies draft 1 - 3CoatingSurfaceInitial qualityStability- Pb spots- Residual oxides- ZnO- Brass flakes - Wetting time wire - lube - Alignment + backpull - Up-/downwards drawing- Partial reduction- Bearing length - Cracked dies - Die wearPROPOSED ACTIONS :- Collect info 1 - 2 - 3 - 4 : Make a selection - Selection 1 : - ISC wire analysis- Selection 2 : - Check fat accumulation - Check choking entrance die - Selection 3 : - Check cracked dies : new series.- New die geometry (bearing length, polishing degree, ...) - Selection 4 : - Wetting time wire - lube in the machine - Up-/downward drawing- Wire alignment + prestressing- Fat accumulation - Choking entrance die铅点残留氧化物表面湿拉润滑剂,1-3道模具模具,1-3道模具机理:模具堵塞,1-3模具建议措施:-供选择信息1-2-3-4:选择一个方面 -方面1:-电镀钢丝分析 -方面2:-检查油脂堆积-检查模具入口堵塞情况 -方面3:-检查碎裂的模具:跟换新的-新的模具工艺(定径带长度,光滑程度) -方面4:-钢丝在设备中的润滑时间 -正反向拉拔-钢丝的走线+预加应力-模具破裂 -磨损模具初始质量稳定性-部分碎裂-定径带长度-油脂堆积 -堵塞模具入口润滑剂模具-湿拉润滑时间 -校直+后拉力 -正反向拉拔NDW 设设备钢丝电镀钢丝镀层氧化锌铜屑WET WIRE DRAWING FRACTURES湿拉钢丝拉拔断口Type No I 3类型I 3*Ductile overloading fracture in the smaller drafts. No material build-up.在细拉的拉断型断口中,无堵塞物15.M : 340 x - Filament dia. 0.25 mm单丝直径0.25mmCause :原因:Brass coating composition ISC wire :电镀钢丝的黄铜镀层成份*α/β ratio too low (min. 3).α/β的比率太低(最小为3)*Gradient too high (incompletely diffusion).梯度太高(不完全扩散XRD analysis ISC wire电镀钢丝X射线衍射分析WET WIRE DRAWING FRACTURES湿拉钢丝拉拔断口Type No I 3类型I 3*Ductile overloading in the smaller drafts. No material build-up.在细拉的拉断型断口中,无堵塞物16.M : 115 x - Filament dia. 0.35 mm单丝直径0.35mmCause :原因:Decarburization ISC wire (pale drawing)电镀钢丝脱碳(拉拔无力?)Cross section横向截面17.M : 100 x Longitudinal section纵向截面18.M : 1100 xWET WIRE DRAWING FRACTURES湿拉钢丝拉拔断口Type No I 3类型I 3*Ductile overloading fracture in the smaller drafts. No material build-up.在细拉的拉断型断口中,无堵塞物19.M : 240 x - Filament dia. 0.30 mm单丝直径0.30mmCause :原因:*Poor pickling conditions on ISC.电镀钢丝的清洗效果不好20.M : 1100 x - ISC wire dia. 1.72 mm(residual oxides)电镀钢丝直径1.72mm(残留氧化物)21.Residual oxides ahead the fracture. M : 1100 x - Filament dia. 0.30 mm 断口前的残留氧化物单丝直径0.30mmWET WIRE DRAWING FRACTURES湿拉钢丝拉拔断口Type No I 3类型I 3*Ductile overloading fractures in the smaller drafts or RSC straightener.No material build-up.在细拉的拉断型断口或RSC校直中,无堵塞物22.M : 120 x - Filament dia. 0.30 mm单丝直径0.30mmCause : wet wire drawing conditions原因:湿拉拉拔环境*Clogged dies.磨具堵塞*Alignment dies.模具校直*(Semi)blocked pulleys of the straightener.校直滑轮的(半)封闭*Start-up wet wire drawing machine.湿拉机床的启动*Die elongation smaller than building machine elongation (stretching).模具的拉伸要小于机床构造的拉伸(延伸)- 15 -2.2. FLOW CHART : OVERLOADING FRACTURE IN SMALLER DRAFTS WWD (4-N)LubricationDiesWireEquipment Mechanism : Stretching in drafts4 - n1342NDW set-upISC wireLube film draft 1 - 3Dies draft 4 - nISC lube predip Pit lubeLogisticsStructureCoatingSurfaceInitial qualityStability- Roughness - Residual oxides- level (% Cu homogeneity)- Decarburization- Conc. F.A. - Conc. particles- Machine lacing- Wetting time wire - lube - Up-/downwards drawing - Alignment- Ratio machines vs die elongation - Bearing length- Die substitution- Conc. Cu particles - Lube temp. in machine - Lube flow in machinePROPOSED ACTIONS :- Collect info 1 - 2 - 3 - 4 : make selection- Selection 1 : - ISC wire analysis- Select CA(Z) wire roughness- Selection 2 : - Controlled experiment predip conc. : check fat accumulation die 1 - 3- Controlled experiment lube temp./flow in WWD - Controlled experiment filtering of lube - Selection 3 : - Die(s) substitution - Check die geometry- Adapt ratio machine vs die elongation - Selection 4 : - Speed adjustment- Conc. F.A. - Conc. particles2.2.图示:细规格湿拉中的拉断断口(4-N 道模具)-检测Cu 粒子 -润滑剂温度 -润滑剂搅拌维护深度润滑 -检测油脂? -检测粒子? -检测油脂? -检测粒子?电镀钢丝预润滑1-3道润滑膜润滑剂建议措施:-供选择信息1-2-3-4:选择一个方面 -方面1:-电镀钢丝分析-选择CA (Z )钢丝粗加工-方面2:-再润滑前的确认试验:检查1-3道模的油脂堆积 -确认试验湿拉中润滑剂的温度和搅拌 -确认润滑过滤 -方面3:-更换模具-检查模具的几何尺寸-修改模具与机床的拉伸系数 -方面4:-调节速度更换模具稳定性-机床对模具的拉伸系数-定径带长度4-n 道模具模具初始质量模具 钢丝 -机床连接 -湿拉润滑时间 -正反向拉拔 -校直NDW 设置设备机理:4-N 道拉拔β水平(Cu%均匀) 镀层电镀钢丝脱碳结构-粗糙-残留氧化物 表面CENTRAL BURST FRACTURES中心开裂断口*MODEL :模式:- Subject description主题描述*Main types of central burst中心开裂的主要类型*Historical information历史信息*Model (hypothesis)模式(假设)*Causal tree因果树枝图HISTORICAL INFORMATION CENTRAL BURST 中心开裂历史信息*Central burst (CB) is problem of structural defects in the core of the wire. The most common cause for CB was C-segregation which has been solved largely by the introduction of soft reduction during concasting.*中心开裂(CB)是钢丝中心结构缺陷的问题。

20MnSi钢螺纹钢筋裂纹产生原因研究可编辑

20MnSi钢螺纹钢筋裂纹产生原因研究可编辑

20MnSi钢螺纹钢筋裂纹产生原因研究维普资讯第16卷第期包头钢铁学院学报Vo].16 No.11997年3目JournalofRaotouUniversityofIronandSteelTechnology Mar.1997‘4烈20MnSi钢螺纹钢筋裂纹产生FN,因研究米国瑞挛空堂,。

●包头钢…铁设计研究院,包头 014010 …包头…钢铁学…院材料…科学一与工程系.、‘1●摘要研究了2OMnSi蠕坟钢帛弯裂毁趾朗金相组织、夹杂物械性能及tk,学成疗。

结果表明,魏氏组织丑夹杂物懦多是造成 20MnSi钢螺纹钢筋帛穹裂纹的主要原固,提出了预防措施.为实际生产提隹了磕据。

关键词嫦毁钢。

显微组织.裂纹前言螺纹钢筋是建筑上重要的金属材料.钢筋质量好坏,直接影响建筑物的质量.影响人民的生命安全为了检验建筑结构钢的塑性,要进行冷:试验但一部分钢筋在进行冷弯试验时出现了裂纹。

本文从物理、化学和机械性能等几方面进行了舒析,找出了裂纹产生的原因,提出了防止的办法。

1 试验材料及检验结果取某厂生产的规格为 ~25mm 的2E3N.I1t螺技钢的『《c进检验1.1 宏观检验观察不同炉号的20MnSi钢冷弯后自0试样,发现有横裂现象。

同一试洋多处产裂纹,在裂纹的附近没发现有深刀痕或伤情况,钢筋的筋谷上也没有发现有裂 Z源。

如图 1所示。

12 机械性能测定取不同炉号的20MnSi钢,进行机械性能测定,并与标准中要求的性能比较.结圉 1 2"1r 螺纹钢冷弯裂纹果如表 1所示。

可看出,强度、较高,Fig. 1 "lhecrackon cold―bendribbedsteelofZOM nSi延伸率 8较低。

1997一o1―08嘘到第一作者:男,42岁.工程师维普资讯米国瑞等:20M si钢螺纹钢筋裂纹产生原困研究 431.3 成分分析将试验钢进行化学成分分析,其结果如表 2所示。

发现Si的含量超过YB6--71,C和Mn的含量也在该标准范围的上限。

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!"# 化学成分分析
./ ( 01 比在这个范围内时,焊接时形成的氧化物熔
对断裂链环和 !#$%% 拉拔样的化学成分进行 点比钢材低,在随后的电阻对焊施加顶锻力时容
分析,结果见表 #。由检测结果可知,该断裂链环和 易被挤出。
拉拔样的化学成分均符合 &’ ( ) *$++ , !$#-《合金
表 # 化学成分分析结果
+1
金相 组 织 为 回 火 马 氏 体( 见 图 !( "))。 图 # 为 !$%&& 拉拔样金相组织形貌,可以看出其组织为铁
素体 ’ 球化珠光体。
+%$2 年 0 月 第三期
(()$%% )
(*)#%% )
(")基体 #%% )
图 ! 未断裂链环焊缝处和基体组织形貌 表 + 显微硬度测试结果
关键词:!"#$! 钢;链环;断裂;电阻对焊
" 前言
!"#$! 是一种合金结构钢,具有中等强度,冷 变形时塑性高,低温性能良好,焊接性及可切削性 好等特点,被广泛应用于制造起重机或吊运用的链 条。因链条需承载的重量较大,故其安全性能及使 用寿命需引起高度重视。
某公司生产的 !"#$! 钢链环(!%%(()在拉伸 过程 中 出 现 断 裂 现 象,链 环 的 生 产 工 艺 流 程 为: !%%(( 原 材 料 盘 条 ! 酸 洗 ! 磷 化 ! 拉 拔(拉 至
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断裂链环 实测值 拉拔样 实测值 标准值
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(A)断口处 -$ D
(B)方框内 -$$ D
(C)基体 -$$ D
图 * 断裂链环断口处和基体组织形貌 在未断裂链环焊缝处沿直径截取纵向截面,经 示。可见焊缝非常窄小,焊缝区主要金相组织为回 研磨、抛光、腐蚀后在金相显微镜下观察,如图 3 所 火马氏体 E 少量铁素体(见图 3(A)和(B));其基体
图 % 断裂链环实物
())断口正面
(*)断口外侧
图 ! 链环断口宏观形貌
!$#F 年 @ 月 第三期
!$./! 钢链环拉伸断裂 <0B 分析 <0B<0B
!-
! 理化检测
结构 钢》标 准 中 对 !$./! 钢 的 成 分 要 求。同 时, ./ ( 01 比均在 2 左右,处于 3 4 3$ 之间,研究表明,
磨、抛光,并采用 37 的硝酸酒精腐蚀后在金相显微 镜下观察,如图 * 所示。可见断裂发生在焊缝区, 从整体断 口 形 貌 中 可 以 看 出 焊 缝 处 颜 色 较 浅,断
口边缘 不 平 齐,说 明 焊 缝 处 塑 性 较 好。 焊 缝 区 主 要组织为条块状铁素体,有少量的回火马氏体及其 他组织(见图 (* A)和(B));基体金相组织为回火马 氏体(见图 (* C))。
!%"(()! 退火 ! 冷弯绕环 ! 电阻对焊 ! 热处理 (淬回火)! 拉 伸 试 验。 本 文 对 断 裂 链 环 进 行 了 相
关的理化检验,分析断裂原因,避免此类事件再次 发生。
% 宏观形貌观察
断裂链环实物及断口的宏观形貌分别如图 % 和图 ! 所 示。链 环 长 约 &""((,链 环 断 口 较 为 平 直,为典型脆性断口,断口两侧的挤出量相当,在链 环的断口处及侧面均未发现有明显缺陷存在。
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!"! 金相检验和显微硬度检测 从断裂链环断口沿直径处截取纵向截面,经研
试样
焊缝
热影响区
断裂链环
+!0
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未锻炼链环
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基体 !$% !##
- 分析与讨论
图 # !$%&& 拉拔材基体金相组织 #%% ) +,- 显微硬度检测
采用纤维硬度计,在剖开的断裂链环试样和为 断裂链环试样上从从焊缝到基体测试显微硬度,结 果如表 + 所示。由表 + 可以看出,断裂链环焊缝和 基体处的显微硬度差别较大,焊缝的硬度比基体低 了近一半;另外,未断裂链环焊缝硬度相对断裂链 环焊缝较高。
金相检验 发 现,未 断 裂 链 环 焊 缝 非 常 窄 小,焊 缝区主要金相组织为回火马氏体 ’ 少量铁素体,基 体金相组织为回火马氏体,未断裂链环焊缝硬度相 对断裂 链 环 焊 缝 较 高,所 以 拉 伸 试 验 时 未 产 生 断 裂。另外还发现,+%9:+ 钢断裂链环断在焊缝处,
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其主要组织为条块状铁素体,而基体组织为回火马 氏体,没有出现贝氏体,表明工件电阻对焊后的热 处理工 艺 无 异 常。 显 微 硬 度 测 试 显 示,焊 缝 处 的
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李 霞% 徐道送! 吴传甲! 叶圣渊&
(% ’ 中杭监测技术研究院有限公司 &%""!!;! ’ 杭州杭钢金属材料电子商务有限公司杭州 &%""!!; & ’ 浙江杭钢国贸有限公司杭州 &%""!!)
摘 要:!"#$! 钢链环在拉伸过程中出现断裂现象。通过宏观形貌观察、化学成分分析和金相显微分析等 方法,对链环的断裂原因进行探究。结果表明,链环在电阻对焊过程中由于两接触端加热温度较 高而产生严重脱碳,因此焊缝的强度低于基体的强度,故导致拉伸试验时在焊缝处断裂。
宏观观察 发 现,链 环 断 口 在 焊 缝 处,表 明 焊 缝 的强度低于基体的强度,链环断口较为平直,为典 型脆性断口,在链环的断口处内外侧面均未发现有 明显缺陷存在。
化学成分分析表明,该断裂链环的化学成分符 合 34 5 6 -%77 8 +%$#《合金结构钢》标准中对 +%9:+ 钢的成分要求,表明链环材质正常,同时 9: 5 ;< 比 也在正常范围内,有利于焊接过程产生的氧化物 被挤出。
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