1、65MN鋼材知識65MNI岡材知識65Mn鋼具有較高的硬度，淬透性好，脫碳傾向少,價格低廉， 切削性好等優點，但它有過熱敏感性，易產生淬火裂紋，并有回火脆 性，65Mn鋼用途廣泛，主要生產成鋼絲，鋼帶、用于制造各種截面 較少的扁，圓彈簧，板簧和彈簧片等。65Mn鋼在汽車業，電子業， 火車等交通運輸工具用量很大。它可制造圓鋸片，用以高速切削各類 型鋼，鋼管和鋼筋。關鍵詞：65Mn焊接防腐熱處理第一章 此種材料的牌號，成分,組織,熱處理，性能，用途介紹1.1 材料牌號：65Mn 美國 ASTM:1566,SEA:1566(1066) 前蘇聯 rOCT :65 r1.2 材料的化學成分65Mn的化學

2、成分1.3材料的組織21.3.1相變溫度132時間-溫度計-組織轉變曲線（用鋼成分為 C=0.64%,Mn=0.92%,Si=0.18%,S=0.005%,P=0.017%晶體度為48級。奧氏體化溫度為830C）133合金組織結構：65Mn鋼一般是在淬火回火后使用，約450C以下回火時為回火馬氏 體,450 C以上回火時是回火索氏體.1.4 熱處理工藝：1.4.1 表面處理工藝：采用表面噴砂處理。65mn鋼圓鋸片預先進行齒部碳氮共滲，以增加碳氮含量，然后再進行常規熱處理，以提高齒 部的回火穩定行，從而增加齒部硬度和耐磨性，提高圓鋸片的使用壽 命。1.4.2熱處理工藝參數見表1-4名稱退火正火調

3、溫回火淬火回火消除應力回火（冷拉彈 簧鋼絲）加熱溫度 /C 810 810 680700 810 360570 250360冷卻方試爐冷空冷空冷油/水泠空冷空冷1.5材料的性能1.5.1力學性能 31.5.2密度 p =7.81克/立方厘米1.5.3 工藝性能焊接性能：差1.6 該材料的用途：該鋼可以冷軋成鋼板、鋼帶和鋼絲，制作彈簧。 65Mn也可以制作成如鉗工的鑿子、劃針等工具。65Mn鋼可制作一般 截面尺寸為8 15mn左右的小型彈簧如各種小尺寸扁、 圓彈簧，底墊 彈簧、彈簧發條，也適于制作彈簧環、氣門簧、離合器簧片、剎車彈 簧等。65Mnj是制作各種板彈簧，絲彈簧的材料之一，汽車、電車、

4、火 車等交通運輸工具用量很大；在儀表、家具，乃至兒童玩具等制造中 也得到廣泛應用。1。7 Mn的影響:一般認為錳的鋼中是一種有益的元素。在65Mn中，錳大部分溶于鐵素體中，形成置換固溶體，并使鐵素體強化，一部分錳也溶于Fe3C中，形成合金滲碳體，錳還能增加珠光體相對量，并使它變細，從而 提高鋼的強度。錳能與S化合成為MnS以減輕S的有害作用。 第二章材料的腐蝕情況及防護方法2.1材料的腐蝕情況一 化學腐蝕 65Mn在高溫下的氧化與在常溫干燥環境中受二氧化 碳、二氧化硫、氧氣、氫等氣體的作用，以及在非電解質液體（如汽 油，潤滑油）中引起化學作用，這是 65Mn的化學腐蝕。二 電化學腐蝕 65Mn

5、在工作中常與其它材料發生接觸或工件上常 散落有塵土、污物等，在這兩個不同狀態部位或兩種物質接觸的部位 均會造成電位差，如果再接觸電解質或吸收二氧化硫、 二氧化碳及水 分等，就會造成微電池，形成電流，使為負極的金屬溶解。在工業大 氣中，經常有各種塵土（含酸、堿、鹽）和污物落入，材料很快會腐 蝕壞。2.2材料的防腐措施 4一 防銹蝕 防止65Mn銹蝕，在出廠時應經過涂覆防腐劑，或經化 學處理生成防護膜，或經鍍覆或包裝，然后運輸入庫，（出入時涂油的材料，如發現已有玷污或油底銹蝕或揮發干涸者應予除污去垢，重新涂油）驗收時，要按規定折箱，不要多折，驗收后，要立即恢復包 裝。在存放時，庫內安放干燥劑，以降

6、潮，降濕度。二噴涂防腐 65Mr一般是露天使用采用噴涂防腐辦法，在材料表 面噴涂防腐涂層，可使材料與空氣，雨水等腐蝕介質隔絕，消除材料 在保管過程中發生電化學腐蝕機會。 特別是73418防銹油，它能在鋼 材表面形成連續的薄膜，自然干燥后，牢固地粘附在鋼材表面，能使 鋼材一年不至銹蝕，且成本低，使用方便。第三章技術專題報告3.1 65Mr鋼絲的焊接：5采用鎢極氬弧焊的方法對 0.7 mm勺65Mr鋼絲進行了焊接試驗研究。研究表明：當焊接電流為10 A時可以得到外形完美的柱狀焊接 接頭，但接頭非常脆硬。采用加熱溫度 280C，保溫10 min的后熱 工藝可以大大降低接頭脆性及硬度。處理后的焊接接頭

7、抗拉強度最高 達1370 MPa并且有優良的疲勞強度。因此，若在焊好的環形鋼絲上鍍敷以金剛石磨料，有可能使之成為一種高效的切割工具。1 65Mn鋼絲的成分及性能本研究所用的鋼絲為直徑 0.7 mm的65Mn冷拉鋼絲，其原始組 織為索氏體和少量的鐵素體，呈纖維狀分布。65Mn的含碳量為0.62%0.70%, Si 與 Mn的含量分別為 0.17%0.37%與 0.9%1.2% Mn使鐵碳相圖中S點和E點向左下方移動，降低了 A3和A1線，因 此，錳鋼具有過熱傾向。65Mn鋼屬于高碳鋼，加上 Mn與Si的聯合 作用，使其碳當量達0.8%以上。這就使65Mn鋼具有極大的淬硬傾向， 焊接性極差。2 6

8、5Mn鋼絲的氬弧焊對焊工藝為了減小電極的消耗，選擇直流正接進行線材的對焊試驗，即選用直 流電源，線材接電源的正極，鎢極接電源的負極。含1%或 2%氧化釷的鎢極發射電子效率高，電流承載能力好，且抗污染性能好，弓I弧容易并且電弧比較穩定。為了便于操作，選擇直徑為2 mn的較細的釷鎢極，并且電極前端磨尖。由于氬氣較低的電弧電壓特性對于薄板和線材的手弧焊特別有益，因此選擇氬氣做保護氣體。試驗選用直流手工氬弧焊機，焊接前，將鋼絲兩端頭仔細磨平， 為防止焊點產生氣孔，用丙酮將端頭油污清洗干凈。將兩端磨平的線 材放在平整潔凈的對正板上（圖1），使兩端頭對正，接頭處不留間 隙，用壓鐵壓住接頭兩側。將線材接焊機

9、正極，鎢極接負極，分別將 電流調至20 A, 15 A, 10 A，8 A進行焊接。焊接時，在接頭旁 邊引燃點弧并使之燃燒穩定，將電弧移至接頭處使接頭金屬熔化后迅 速將電弧熄滅，同時輕微施加頂鍛力，冷卻后即完成焊接過程，焊接 過程中不使用填充焊絲。試驗發現，當焊接電流為20 A時，電弧燃燒劇烈，接頭處金屬 飛濺嚴重，焊點塌陷嚴重。當電流調至 15 A時，電弧燃燒較平穩， 熔池飛濺少，但焊縫仍有塌陷。但電流降至 10 A時，引弧容易，電 弧燃燒穩定，焊縫處沒有塌陷現象。圖2為焊接電流10 A時，用數 碼相機在Leica MZ6型體視顯微鏡下拍下的焊接接頭形狀。可以看 出，接頭的圓柱度較好，將其打

10、磨后能滿足線鋸的要求。當電流調至 8 A以下時，引弧困難且電弧不穩定，難以完成焊接過程。3焊接接頭的熱處理與強度試驗由于65Mn鋼具有過熱傾向，因此焊接熱影響區對接頭的力學 性能影響很大。直徑0.7 mm勺65Mn鋼絲經氬弧焊對焊后接頭處非 常硬脆，輕輕折彎焊點處，就會在熔合線或焊縫處脆斷，斷口呈明顯 的脆性斷裂形貌。所得接頭由焊縫和熱影響區組成， 沿接頭軸線測試 從焊縫中心至母材各個區域的顯微硬度。 測量結果表明，從母材到熱 影響區及焊縫中部，顯微硬度急劇增加，焊縫中部硬度達HV 1060,這說明熱影響區及焊縫中部生成了硬脆組織。 對于這種具有硬脆組織的接頭，為了提高其韌性和塑性，降低其硬度

11、，獲得硬度、強度、塑 性和韌性的適當配合，必須對焊接接頭進行適當的回火處理。 熱處理 后，應將熱影響區的脆性消除，同時應能使母材保持一定的強度和彈 性。回火在箱式電阻爐內進行，回火工藝見表1。將回火后的鋼絲焊接接頭處仔細打磨，使其直徑與母材直徑大致相等，再在WE-50拉伸 試驗機上進行拉伸試驗。每種回火處理的試樣取三根，取其拉力的平 均值。由試驗可以看出，330C以上熱處理后，母材彈性基本消失，且斷裂均發生在母材處，而不發生在焊點及其熱影響區，這說明熱處理 后雖然熱影響區的脆性完全消失，但母材的強度被大大削落(經試驗， 所用母材的抗拉強度為1663 MPa。260C保溫10 min時，雖然材料

12、彈性基本不變，但熱影響區的脆性不能消除。當加熱溫度為 280C，保溫10 min時效果最好，熱影響區的抗拉強度只比母材降 低20噓右，而母材的彈性消失較小。將 280C回火處理的焊頭沿軸 線方向測試縱剖面上各個區的顯微硬度，發現焊縫處的最高硬度值降 低到HV 500左右，比未處理時的硬度降低大約 1倍。焊好的環形鋼絲不但應能滿足一定的強度和彈性要求，而且具有一定的疲勞強度.4結論(1 )采用非熔化極氬氣保護焊焊接0.7 mm勺65Mn鋼絲可以得到外觀良好的焊接接頭，焊接時可不加填充金屬。焊接電流強度以10 A 比較合適，電流過大會產生飛濺和塌邊現象。電流太小，則引弧困難， 電弧不穩定。（2）

13、焊好的接頭非常硬脆，因此必須進行適當的熱處理。對焊接 接頭采用加熱溫度280C，保溫10 min的回火工藝，可以使接頭的 抗拉強度達1370 MPa并且疲勞強度也較高.3. 2 65Mn鋼彈簧支撐的熱處理工藝改進6改進對彈簧支撐熱處理工藝，增加工藝孔，使用新的淬火掛具，采用表 面噴砂處理，解決了工件熱處理后硬度不均勻，外形變化及表面不清 潔的問題。65Mn鋼彈簧支撐是本公司輕型客車車身左右側支撐襯板用彈簧，要 求淬火后硬度45 50HRC針對熱處理后引起的硬度不均勻及外形畸 變，且表面不清潔、的銹、鹽漬、不易點焊等問題，我們改進了熱處 理工藝，使用了新的淬火掛具以及表面進行噴沙處理。實踐證明，

14、其 效果顯著。1 65Mn鋼彈簧支撐淬火工藝65Mn鋼彈簧支撐件在中溫鹽浴爐進行淬火時，淬火溫度為810830C，淬火工藝見圖1。經熱處理后檢驗，發現淬火硬度不均，高 低相差懸殊。鹽爐所用掛具為鐵絲網制作，用兜裝件，每次裝 20件。 財政由于件與件之間為點面接觸較多。 易造成淬火時硬度不均，影響 工件質量，彈性低或無彈性。為此時淬火掛具與工件分別進行了改進。在彈簧支撐件的邊緣5mm處（如圖2）,加一？mn的工藝孔，逐件用鐵絲 綁扎，件與件之間留一定間隙，每串20件,每爐裝4串,裝爐量為80 件.如此,不公使工件淬火硬度均勻，而且裝爐量增為原來的4倍,提 高了工作效率.2淬火工藝改進由于彈簧支撐

15、畸變圈套影響隨后焊接，必在160C硝鹽中保溫3-5min 出爐空冷的分級淬火工藝，淬火后應力及畸變較小，硬度達58-60HRC, 改進后工藝見如圖3.3表面處理彈簧支撐件在油淬后，表面出現鹽漬，不易清洗,長期存放易生銹，在 下道工序點焊時不易焊裝.為解決這一問題，工件淬火回火后，下序使 用點焊前,對校長支撐進行噴砂清理，使制件表面清潔，易點焊,達到 了工件的各項技術要求.第四章 國內國外此種材料的生產、發展現狀。通過試驗研究了 65mn鋼圓鋸片預先進行齒部碳氮共滲，以增加碳氮 含量，然后再進行常規熱處理，以提高齒部的回火穩定行，從而增加 齒部硬度和耐磨性，提高圓鋸片的使用壽命。65mn鋼圓鋸片

16、廣泛應用與冶金，軋鋼，機械，建材等工業領域，用 以高速切割各類型鋼，鋼管和鋼筋。通過齒部預先進行碳氮共滲方法 以達到提高鋸片使用壽命的目的。65Mn剛鋸片預滲后，沿齒行形成深為0.7 1.0mm左右的連續過共析 層，最外層厚度510um的白亮帶狀碳氮化合層。其內側含有大量的 粒狀碳氮化合物層經淬火回火后，齒部金相組織為均勻的回火屈氏體 和大量的彌散分布的粒狀碳氮化合物，而基部組織僅有回火屈氏 體。65Mn鋼屬中碳鋼，其回火穩定性較差。在為滿足鋸片基體的強韌性 而實施中溫回火后（300400C）就會使鋸片硬度由HRC6C以上明顯 降至HRC450。而在淬火之前，對鋸片齒部進行預先碳氮共滲處理，

17、可使鋸齒部進表層獲得過共析成分的碳和一定數量的氮原子，經淬火后，就會形成大量彌散分布的粒狀碳氮化合物，同時，固溶于基體中 大量的碳氮元素也會明顯降低鋼的馬氏體轉變點，從而，獲得較多的殘余奧氏體，這樣的組織再經中溫回火，大量存在的碳氮化合物可阻 礙馬氏體的分解和已析出碳化物的聚集長大。同時，由于碳，氮元子 的催化作用，而使更多的殘余奧氏體具有進一步轉變為二次馬氏體的 能力。因此，預滲處理明顯提高 65Mn鋼的回火穩定性，即在同樣的 回火溫度下，經預滲處理的65Mn鋼圓鋸片比未經預滲鋸片能夠保持 更高的回火硬度從而提高齒部的耐磨性。在國內某鋼管廠進行了批量切割冷拔無縫隙鋼管的上機試驗，切割的鋼管斷

18、口光潔無毛刺、無變形，統計結果證明，預滲處理鋸片平均使 用壽命明顯高于常規熱處理的鋸片。65Mn鋼圓鋸片在淬火前進行預先碳氮共滲處理，可明顯提高其回火 穩定性，經中溫回火后的鋸片齒部獲得大量的粒狀碳氮化合物和均勻 的回火屈氏體，其硬度比常規熱處理鋸片高 HRC&8,耐磨性提高一 倍左右，同時保持基體的強韌性不變。經實驗生產應用證明，預滲處 理可有效提高65Mn鋼圓鋸片的使用壽命。第五章此種材料的市場發展前景65Mnj是制作各種板彈簧，絲彈簧的材料之一，汽車、電車、火車等交 通運輸工具用量很大；在儀表、家具，乃至兒童玩具等制造中也得到 廣泛應用。這種鋼的抗疲勞強度非常好，富有極好彈性，和有相當好 的塑性和硬度。又由于此鋼種價格低廉，因而這種材料的前景是光明 的，它在現在和未來都會得到人們的廣泛使用。第六章個人觀點本人認為65Mn在有油污、雜質時，易發生微電池腐蝕，此時微陽極（鐵素體）上反應有 鐵失去2個電子生成帶2個單位正電的鐵離子微陰極（雜質）上反應：有 2 （H+） +2 （e-） -（H2）O2+4e-+H2 2OH-本人認為為解決此腐蝕的方法是使（使鐵素體）微陽極變成微陰極即 可方法 一 鍍上一種比鐵活潑的金屬（如鋅）應可消除微電池