16MnCr5渗碳钢是重型汽车柴油机活塞销常用钢。采用国内某钢厂的16MnCr5渗碳钢在MC系列重型柴油机活塞销上进行应用试验。

16MnCr5渗碳钢理化性能检验

用国内某钢厂生产的16MnCr5渗碳钢。该钢经炉外精炼和真空脱气处理，对其理化性能进行了检测。

1化学成分检验

化学成分检验结果如表1。从表1可以看出，钢中主要元素的含量均在技术指标范围内,气体[O]、[H]含量较低。

2淬透性检验

淬透性能检验结果如表2。从表2可以看出，淬透性能符合技术要求。

3非金属夹杂物检验非金属夹杂物检验结果如表3。从表3可以看出，钢中A、B、C、D各类非金属夹杂物均达到技术要求，说明该钢非金属夹杂物数量少，均匀，且细小、弥散分布。

4 心部偏析检验

心部偏析检验结果如表4。从表4可以看出，C、S心部偏析符合技术要求。

活塞销用钢的奥氏体晶粒度检验是根据德国MAN公司标准M3403《活塞销用圆钢的供货技术条件》:试样加热至950℃，保温8h，油冷淬火后,进行晶粒度的检验。晶粒度检验结果为7.0 ~8.0级。

对活塞销进行了热稳定性试验。用4支活塞销进行热稳性检验。首先检测室温状态下的4支活塞销的外径，然后2支加热至180℃，2支加热至220℃,保温4h后,空冷至室温,进行测量外径。测量位置在活塞销的两端及中部，如图4，测量结果如表6。

淬透性能

钢的淬透性是汽车活塞销用钢的重要性能指标之一，它主要是保证活塞销淬火时,心部可以得到全部的低碳板条马氏体组织，具有高的整体强度。

汽车活塞销用钢的淬透性和淬透性带宽的控制，主要决定于化学成分和化学成分的均匀性。也就是对淬透性影响大的元素如C、Cr、Mn、Mo等元素进行控制，根据钢中碳和合金元素对淬透性各点硬度值的影响，确定该钢的内控成分范围。目前对淬透性带的控制:4HRC ~6HRC。

钢的淬透性过高，使渗碳淬火后表层组织中残余奥氏体含量高，从而降低活塞销工作时的体积稳定性。所以，如16MnCr5的淬透性选用HL带，技术要求和检验结果如表2。从表2可以看出，淬透性能符合技术要求。

16MnCr5的淬透性能、渗碳淬火组织检验结果表明，材料的淬透性能符合HL带的要求;渗碳淬火组织是细针状马氏体，没有大块、网状的碳化物，说明选择的渗碳温度、气体碳势、淬火温度和淬火液的冷却能力各工艺参数是适宜的，符合活塞销渗碳组织的质量控制要求。活塞销的体积稳定性要求，在恒定的温度下加热4h后，外径尺寸增量为:180℃体积恒定,220℃最大0.010mm。热稳定性试验结果表明，渗碳淬火组织中残留奥氏体不大于5%,满足活塞销的体积稳定性能要求。

结论

16MnCr5HL渗碳钢*符合活塞销用钢的要求,采用的渗碳淬火工艺及表面加工工艺满足活塞销的各项性能要求。16MnCr5HL渗碳钢制成的活塞销具有高的可靠性和疲劳寿命，*MC系列重型柴油机的使用要求。(参考文献略)