16Mn管板超声检测不合格分析

郭洪斌

(中国一重铸锻钢事业部，黑龙江161042)

碳锰钢因具有较高的耐磨性及应力性，在水利发电、船舶制造、石油化工等行业中被广泛应用。我公司生产多种碳锰钢，如16Mn、20Mn、20SiMn、25Mn、50Mn等，2016～2017年，我公司生产的多支碳锰钢类产品在超声检测时出现多处单个或密集超标缺陷而报废，给公司造成了很大的经济损失和负面影响。为了系统研究缺陷产生机理，提高产品合格率，我们对近期报废的16Mn管板进行了解剖分析。

1 技术要求及工艺要点

1.1 技术要求

部件名称为压力容器上管板，材质为16Mn。

16Mn压力容器上管板的化学成分按GB/T 223规定的方法进行分析，化学成分如表1所示。

产品按NB/T 47008—2010 Ⅳ级的相关要求进行检验，冒口面检测均发现∅2～∅3 mm密集缺陷，深度40～185 mm，并发现较多∅4～∅9 mm单个缺陷，被判定为不合格。

1.2 工艺要点

精炼包底铝块预脱氧。钢水兑入后加石灰、萤石并吹氧造高铝渣。采用铝粉扩散脱氧。

2 检测定位取料

根据检测报告，在报废产品上找到5处当量较大缺陷，编号为1#、2#、3#、4#、5#。5处缺陷具体信息如表2所示。

表1 16Mn化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of 16Mn steel (mass fraction, %)

表2 缺陷信息Table 2 Defect information

3 检测分析

3.1 缺陷端口面宏观分析

试料以标记的缺陷为中心经锯床加工成30 mm×30 mm方形截面，根据检测报告的缺陷位置将试料加工成拉力试棒，在试棒缺陷处加工深3～7 mm的凹槽，并沿凹槽处打开断口进行分析。缺陷区断口形貌如图1所示。

通过对1～5#试料缺陷处断口宏观形貌观察，可以看出，1#、3#、5#试料缺陷断口处存在相似的、不同于正常金属形态的组织，但无法判断是否为引起检测超标的夹杂物，需借助扫描电镜进一步观察分析。……