16Mn round steel (GB/T 1591, now part of Q345) has a composition: 0.12–0.20% carbon (C), 0.20–0.55% silicon (Si), 1.20–1.60% manganese (Mn), 0.02–0.15% vanadium (V)/niobium (Nb), ≤0.040% phosphorus (P), ≤ 0,040% Schwefel.
Mangan (1,20–1,60%) ist der Haupttreiber seiner chemischen Zähigkeit. MN verbessert die Zähigkeit über zwei Schlüsselmechanismen:
Getreideverfeinerung: Mn verlangsamt das Wachstum von Austenitkörnern während des Erhitzens, was zu feineren Körnern in der endgültigen Mikrostruktur führt. Kleinere Körner erhöhen die Zähigkeit, da die Korngrenzen als Hindernisse für die Rissausbreitung - Risse wirken, um mehr Energie zu bewegen, um sich über mehrere kleine Körner zu bewegen als einige große.
Reduktion von spröden Phasen: Mn stabilisiert die austenitische Phase und verhindert die Bildung von spröden Zementiten (Fe₃C) und Pearlit bei niedrigen Temperaturen. Dies verringert das Risiko einer kalten Brechtigkeit (ein Abfall der Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen), die bei niedrigen Stählen mit niedrigem - Mn häufig vorkommen.
Vanadium/Niobium verfeinern Körner weiter, indem sie Niederschläge (z. B. VN, NBC) bilden, die Korngrenzen stecken. Kohlenstoff (0,12–0,20%) wird niedrig gehalten, um eine übermäßige Carbidbildung zu vermeiden, was die Zähigkeit verringern würde, während P/s darauf beschränkt ist, die Verunreinigung zu verhindern, - induzierte Sprödigkeit.