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）。