1、65Mn弹 簧 钢 热 处 理 工 艺 研 究65Mn弹 簧 钢 作 为 制 动 弹 簧 的 研 究 ， 了 解 其 对 热 处 理 加工 工 艺 的 要 求 。 要使 弹 簧 钢 符 合 作 为 制 动 弹 簧 的 要 求 ， 要 对65Mn 作相 关 的 处 理 以 提高 其 力 学 性 能 。研 究 表 明 ：当 此 类 弹 簧 钢 进 行 相 关 热 处 理 可 以 增 加 其 屈 服 强 度 以 及 屈 服强 度 比 ， 提 高 其 寿 命 ， 达 到 作 为 制 动 弹 簧 的 要 求 。关键词：65Mn； 等 温 淬 火 ； 回 火 ； 制 动 弹 簧 ； 喷 丸 ； 应 用一.
2、 对 65Mn 弹 簧 钢 的 了 解1. 65Mn力 学 性 能 ： 如 下 图 s/MPa b/Mpa (%) (%) HRC980 785 9 35 21-242. 65Mn 化 学 成 分 ： 如 下 图元 素 C Mn Si S P含量/ 0.63 0.97 0.211 0.014 0.0233.65Mn 的 临 界 点临 界 点 A1 A3 Ms 720 740 270二. 弹 簧 钢 作 为 制 动 弹 簧 的 质 量 要 求 ：1. 材料弹 簧 材 料 应 为 、 组 碳 素 弹 簧 钢 丝 绕 制 而 成 。2. 硬 度经 淬 火 、 回 火 处 理 的 冷 卷 弹 簧 ，
3、其硬度值在 44-52HRC 范围 内选 取 。 特 殊 情 况 下 ， 其 硬 度 值 可 扩 大 选 取 范 围 到55HRC。3. 外 观 质 量 要 求弹 簧 表 面 应 经 发 黑 处 理 ， 钢 丝 表 面 应 光 滑 ， 不 允 许 有 裂 纹 、氧 化 皮 、 锈 蚀 等 缺 陷 ： 弯 钩 转 弯 处 不 得 有 伤 痕 ； 冷 卷 弹 簧 不 允许 有 深 度 超 出 材 料 直 径 公 差 之 半 的 个 别 压 痕 、 凹 坑 和 刮 伤 。4. 有 工 作 极 限 负 荷 要 求 的 拉 伸 弹 簧 在 工 作 极 限 负 荷 下 不 允许 有 永 久 变 形 。三.
4、 怎 样 做 才 能 达 到 要 求 ：1. 材 料 的 选 取 ： 碳 素 弹 簧 钢 65Mn 满 足 其 要 求2. 热 处 理 工 艺 ： 首 先 65Mn 的 等 温 转 变 曲 线 于 下 图 所 示 ：2-1：对 65Mn 的 淬 火 处 理 ：2-1-1：温度的选择：由于 65Mn 弹 簧 钢 的 含 碳 量 为 0.63%，属 于 亚 析 钢 。 对 于 淬 火 加 热 温 度 的 选 取 ， 由 于 A3 临 界 温 度 为740 ， 而 亚 共 析 钢 的 淬 火 加 热 温 度 为 t=A3+3070,当选择 840 时 ， 会 使 钢 的 氧 化 脱 碳 严 重 奥
5、氏 体 晶 体 粗 化 ， 淬 火后 马 氏 体 晶 粒 粗 化 ， 从 而 降 低 了 钢 的 硬 度 ， 脆 性 增 加 。 而 当 选 择820 以 下 是 还 有 少 部 分 铁 素 体 没 有 熔 化 。 所 以 经 过 综 合 考 虑选 择 830 最 为 合 适 。2-1-2：淬 火 冷 却 介 质 的 选 择 ： 盐 浴 炉 中 加 热 45 分钟2-1-3：采 用 等 温 淬 火 的 方 法 进 行 淬 火 .因 为 制 动 弹 簧 的 表 面要 求 较 高 ， 而 通 过 等 温 淬 火 可 以 得 到 下 贝 氏 体 吗 ， 具 有 良 好的 综 合 力 学 性 能 ，
6、其强 度 ， 韧 性 ， 硬 度 都 较 高 ， 最 重 要 的工 件 不 易 开 裂 。2-1-4：对 等 温 温 度 的 选 择 ： 由 于 是 等 温 淬 火 ， 所 以对 等 温 温 度 的 选 择 应 该 高 于 Ms， 即 温 度 270 ， 通 过查 找 资 料 得 出 高 于 280 时 ， 其 有 关 力 学 性 能 出 现 下 降 情 况 ，所 以 我 认 为 去 280 比 较 合 适 。总结：经 过 上 述 工 艺 的 选 择 加 工 ， 将 奥 氏 体 化 的 样 品 放 入 硝 盐 介 质中 等温 710 分 钟 ， 然 后 取 出 空 冷 .经 过 加 工 后 的
7、 样 品 力 学 性能 如 下 图注 ： 抗 弯 强 度 与 挠 度 可 以 分 别 反 映 强 度 和 塑 性 ， 且 成 正 相关 。由 图 可 知 力 学 性 能 提 高 ， 但 硬 度 不 满 足 制 动 弹 簧 的 要 求 。故 还 需 进 一 步处理。2-2：对 65Mn 的 回 火 处 理 ：回 火 温 度 和 硬 度 的 关 系 如 表由 图 可 知 ， 当 回 火 温 度 在 300400 时 ， 可 以 使 弹 簧 钢 的 硬 度 达到 制动 弹 簧 的 要 求 。由 教 材 所 提 供 的 资 料 ，钢 的 力 学 性 能 随 回 火 温 度 变 化 曲 线 可 知 （
8、虽 然 为含碳量 0.82%钢曲 线 ， 我 认 为 对 于 含 碳 量 为 0.63%65Mn 有 类 似 的 性 质 ） ，此 时 采 用 的 中 温 回 火 可 以 得 到 回 火 托 氏 体 ， 这 时 的 样 品具 有 较 高 的 屈 服 强 度 比 ， 弹 性 极 限 和 高 韧 性 。3. 对 于 弹 簧 钢 的 高 要 求 表 面 质 量 ， 我 们 可 以 采 取 应力 喷 丸 处 理 ， 消 除 表 面 或 减 轻 前 面 热 处 理 带 来的 缺 陷 ， 大 大 提 高 使 用 寿 命 和 疲 劳 极限。四.结 论 ： 通 过 对 65Mn 热 加 工 处 理 可 以 使 其 具 有 作 为 较 好制 动 弹 簧 的条件,而 且 其 性 能 得 到 大 幅 度 提 高 ， 适 用 寿 命 也有 较 大 提 高 。 对 其 使 用 范 围 扩 大 ， 对 其 在 汽 车 方 面 的 应 用有 加 强 作 用 。
