65mn鋼具有較高的硬度,淬透性好,脫碳傾向少,**低廉,切削性好等優點,但它有過熱敏感性,易產生淬火裂紋,並有回火脆性，65mn鋼用途廣泛，主要生產成鋼絲，鋼帶、用於製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。它可製造圓鋸片，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，效能，用途介紹
1.1 材料牌號：65mn 美國astm:1566,sea:1566(1066) 前蘇聯гост:65г
1.2 材料的化學成分見表1-1 [1]
65mn的化學成分
表1-1
1.3 材料的組織 [2]
1.3.1 相變溫度見表1-2
表1-2
1.3.2 時間-溫度計-組織轉變曲線見圖1-3
圖1-3 65mn鋼的等溫轉變曲線
（用鋼成分為c=0.64%,mn=0.92%,si=0.18%,s=0.005%,
p=0.017%。晶體度為4 ～8級。奧氏體化溫度為830℃）
1.3.3合金組織結構：
65mn鋼一般是在淬火回火後使用,約450℃以下回火時為回火馬氏體,450℃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：
採用表面噴砂處理。65mn鋼圓鋸片預先進行齒部碳氮共滲，以增加碳氮含量，然後再進行常規熱處理，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熱處理工藝引數見表1-4
名稱退火正火調溫回火淬火回火消除應力回火（冷拉彈簧鋼絲）
加熱溫度/℃ 810 810 680～700 810 360～570 250～360
冷卻方試爐冷空冷空冷油/水泠空冷空冷
表4-1
1.5 材料的效能
1.5.1力學效能 [3]
1.5.2密度 ρ=7.81克/立方厘公尺
1.5.3 工藝效能
焊接效能：差
1.6 該材料的用途: 該鋼可以冷軋成鋼板、鋼帶和鋼絲，製作彈簧。
65mn也可以製作成如鉗工的鑿子、劃針等工具。65mn鋼可製作一般截面尺寸為8～15mm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，也適於製作彈簧環、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧等。65mnj是製作各種板彈簧,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，乃至兒童玩具等製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，錳大部分溶於鐵素體中，形成置換固溶體，並使鐵素體強化，一部分錳也溶於fe3c中，形成合金滲碳體，錳還能增加珠光體相對量，並使它變細，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乾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在工作中常與其它材料發生接觸或工件上常散落有塵土、汙物等，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、鹼、鹽）和汙物落入，材料很快會腐蝕壞。
2.2材料的防腐措施 [4]
一防鏽蝕防止65mn鏽蝕，在出廠時應經過塗覆防腐劑，或經化學處理生成防護膜，或經鍍覆或包裝，然後運輸入庫，（出入時塗油的材料，如發現已有玷汙或油底鏽蝕或揮發乾涸者應予除汙去垢，重新塗油）驗收時，要按規定折箱，不要多折，驗收後，要立即恢復包裝。在存放時，庫內安放乾燥劑，以降潮，降濕度。
二噴塗防腐 65mn一般是露天使用採用噴塗防腐辦法，在材料表面噴塗防腐塗層，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防鏽油，它能在鋼材表面形成連續的薄膜，自然乾燥後，牢固地粘附在鋼材表面，能使鋼材一年不至鏽蝕，且成本低，使用方便。
第三章技術專題報告
3.1 65mn鋼絲的焊接: [5]
採用鎢極氬弧焊的方法對φ0.7 mm的65mn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。採用加熱溫度280℃，保溫10 min的後熱工藝可以大大降低接頭脆性及硬度。處理後的焊接接頭抗拉強度最高達1 370 mpa，並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鋼絲的成分及效能
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鋼屬於高碳鋼，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 65mn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，且抗汙染效能好，引弧容易並且電弧比較穩定。為了便於操作，選擇直徑為2 mm的較細的釷鎢極，並且電極前端磨尖。
由於氬氣較低的電弧電壓特性對於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，用丙酮將端頭油汙清洗乾淨。將兩端磨平的線材放在平整潔淨的對正板上（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並使之燃燒穩定，將電弧移至接頭處使接頭金屬熔化後迅速將電弧熄滅，同時輕微施加頂鍛力，冷卻後即完成焊接過程，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，用數位相機在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，將其打磨後能滿足線鋸的要求。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
由於65mn鋼具有過熱傾向，因此焊接熱影響區對接頭的力學效能影響很大。直徑0.7 mm的65mn鋼絲經氬弧焊對焊後接頭處非常硬脆，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 1 060，這說明熱影響區及焊縫中部生成了硬脆組織。對於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，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。
熱處理後，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。將回火後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，330℃以上熱處理後，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，這說明熱處理後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1 663 mpa）。260℃保溫10 min時，雖然材料彈性基本不變，但熱影響區的脆性不能消除。當加熱溫度為280℃，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%左右，而母材的彈性消失較小。
將280℃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）採用非熔化極氬氣保護焊焊接φ0.7 mm的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） 焊好的接頭非常硬脆，因此必須進行適當的熱處理。對焊接接頭採用加熱溫度280℃，保溫10 min的回火工藝，可以使接頭的抗拉強度達1 370 mpa，並且疲勞強度也較高.
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,採用表面噴砂處理,解決了工件熱處理後硬度不均勻,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，要求淬火後硬度45～50hrc。針對熱處理後引起的硬度不均勻及外形畸變，且表面不清潔、的鏽、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，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810～830℃，淬火工藝見圖1。經熱處理後檢驗，發現淬火硬度不均，高低相差懸殊。鹽爐所用掛具為鐵絲網製作，用兜裝件，每次裝20件。
財政由於件與件之間為點麵接觸較多。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?mm的工藝孔,逐件用鐵絲綁紮,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.
圖1 改進前熱處理工藝
2 淬火工藝改進
由於彈簧支撐畸變圈套影響隨後焊接,必在160℃硝鹽中保溫3-5min出爐空冷的分級淬火工藝,淬火後應力及畸變較小,硬度達58-60hrc,改進後工藝見如圖3.
圖3 改進後的熱處理工藝
3 表面處理
彈簧支撐件在油淬後,表面出現鹽漬,不易清洗,長期存放易生鏽,在下道工序點焊時不易焊裝.為解決這一問題,工件淬火回火後,下序使用點焊前,對校長支撐進行噴砂清理,使製件表面清潔,易點焊,達到了工件的各項技術要求.
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