摘 要 采用化学成分分析、力学性能检测，微观组织检验，断口电镜观察等方法对压力容器用16MnⅡ锻件开裂进行了分析。结果表明，锻件在进行火焰切割过程中加工表面形成淬火组织，在加工R底部应力集中处因应力较大而导致开裂。
关键词 锻件；淬火组织；应力；压力容器
中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）102-0147-02
0 引言
双良节能系统股份有限公司制造压力容器用大端板，材质为16MnⅡ锻件，在中间火焰切割方孔及金加工密封面和螺栓孔后发现在R角内侧有裂纹，用肉眼仔细观察可见裂纹周围颜色较深，R底部加工刀痕与裂纹平行，见图1～图2。
笔者采用化学成分分析，宏、微观组织检验，断口观察等方法对该锻件开裂进行了分析，以揭示其失效原因。
1 理化检验
1.1化学成分
1.5显微硬度测试
2 分析与讨论
1）化学成分分析表明，化学成分中主要元素的含量符合NB/T47008-2010标准对16Mn钢的技术要求；
2）力学性能分析表明，力学性能指标符合NB/T47008-2010标准对16Mn钢的技术要求；
3）断口分析结果：裂纹起源于加工R的底部，裂纹以准解理方式扩展；
4）对开裂处的金相组织分析，可见开裂处表面组织为马氏体+残余奥氏体，组织变化层深度约为1.12mm，可以推测在加工过程中由于表面过热达到淬火温度并在冷却过程中存在淬火过程而得到马氏体组织，即由表面加工导致的二次淬火，从而在加工表面由于马氏体组织的存在，组织应力过大，在加工R的底部容易因为组织应力大而导致开裂；对锻件基体显微组织检验可见基体组织为铁素体+珠光体，由于基体组织应力小从而在裂纹扩展过程中虽然呈穿晶扩展，但是并非像表面马氏体区域的裂纹扩展笔直且快速；
5）对开裂处试样表面部位的显微维氏硬度测试，可知该处的硬度达到了50HRC以上，从而验证了该处确实经过了淬火过程产生了马氏体组织，由于硬度高组织应力大从而使得在R底部容易首先萌生裂纹。
3结论与建议
综合以上分析，锻件在进行火焰切割过程中，加工表面形成淬火组织，在加工R底部应力集中处因应力较大而导致开裂。
建议在火焰切割前在R角周围打上几个小孔，以便切割时应力可以释放。
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