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20Mn2鍍鋅鏈條脆性原因分析
某公司生產(chǎn)的20Mn2鏈條經(jīng)電鍍鋅之后脆性明顯增加，拉伸強(qiáng)度降低，導(dǎo)致該批鏈條無法正常投入市場使用，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。鏈條的原生產(chǎn)工藝為：850～900℃中頻淬火→250～350℃回火→電鍍鋅。
宏觀檢測未鍍鋅鏈條和鍍鋅鏈條的拉伸斷口表面形狀，未鍍鋅鏈條拉伸斷口附近有明顯縮頸塑性變形現(xiàn)象，且斷口表面呈纖維狀，斷口方向與拉伸主應(yīng)力方向成45°交角，屬于韌性較高的剪切型斷口，表明鏈條材料有足夠的韌性。鏈條電鍍鋅后拉伸，斷口比較平整，未發(fā)現(xiàn)明顯縮頸現(xiàn)象，斷口方向與拉伸主應(yīng)力方向垂直，表明斷口脆性較高。通過對化學(xué)成分分析，鏈條成分中除含有2.73%的Mn外，不含其他合金元素，且S、P含量很低未檢出。Mn為致脆元素，而促脆元素(如P、Sn、S、B等)不存在，所以不會導(dǎo)致回火脆性，符合20Mn2鋼國家標(biāo)準(zhǔn)要求。通過對氫含量進(jìn)行分析，電鍍鋅鏈條中氫含量高達(dá)0.0126%，而一般鋼材中氫含量要求小于0.001%，對于低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的要求則更加嚴(yán)格。鍍鋅鏈條和未鍍鋅鏈條組織中均存在較多氣孔，但鍍鋅后組織中的氣孔有明顯擴(kuò)大現(xiàn)象。未鍍鋅鏈條組織中氣孔平均直徑僅為3～10μm，而鍍鋅鏈條金相組織中氣孔平均直徑則高達(dá)20～30μm。其原因可能與滲入基體內(nèi)的氫聚集形成高壓氣孔導(dǎo)致存在于原組織中的氣孔變形擴(kuò)張有關(guān)。根據(jù)鏈條的生產(chǎn)工藝及鍍鋅前后斷口韌脆轉(zhuǎn)變特征，鍍鋅鏈條脆斷由氫脆所致。鏈條原始材質(zhì)中存在的大量氣孔對氫脆的發(fā)生和發(fā)展起到了加速作用。
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