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65mn彈簧鋼介紹

　　標準：GB/T 1222-1984

　　●特性及適用范圍：

　　65Mn彈簧鋼，錳提高淬透性，φ12mm的鋼材油中可以淬透，表面脫碳傾向比硅鋼小，經熱處理后的綜合力學性能優于碳鋼，但有過熱敏感性和回火脆性。用作小尺寸各種扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發條，也可制作彈簧環、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧及冷拔鋼絲冷卷螺旋彈簧^[1]。

　　65mn 強度.硬度.彈性和淬透性均比65號鋼高，具有過熱敏感性和回火脆性傾向，水淬有形成裂紋傾向。退火態可切削性尚可，冷變形塑性低，焊接性差。 受中等載荷的板彈簧，直徑達7-20mm的螺旋彈簧及彈簧墊圈.彈簧環。高耐磨性零件，如磨床主軸.彈簧卡頭.精密機床絲桿.切刀.螺旋輥子軸承上的套環.鐵道鋼軌等

化學成分

　　●化學成份：

　　碳 C ：0.62～0.70

　　硅 Si：0.17～0.37

　　錳 Mn：0.90～1.20

　　硫 S ：≤0.035

　　磷 P ：≤0.035

　　鉻 Cr：≤0.25

　　鎳 Ni：≤0.30

　　銅 Cu：≤0.25

力學性能

　　●力學性能：

　　抗拉強度 σb (MPa)：≥980(100)

　　屈服強度 σs (MPa)：≥784(80)

　　伸長率 δ10 (％)：≥8

　　斷面收縮率 ψ (％)：≥30

　　硬度 ：熱軋,≤302HB;冷拉+熱處理,≤321HB^[3]

熱處理規范

　　●熱處理規范及金相組織：

　　熱處理規范：淬火830℃±20℃,油冷; 回火540℃±50℃(特殊需要時,±30℃)。

　　金相組織：屈氏體。

　　●交貨狀態：熱軋鋼材以熱處理或不熱處理狀態交貨，冷拉鋼材以熱處理狀態交貨。

　　●供貨規格：

　　盤圓：Φ5.5～16mm

　　軋材：Φ120～150mm

　　鍛材：Φ160～450mm

　　65Mn密度

　　65Mn密度 ρ=7.81克/立方厘米，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8～15mm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。

焊接性能

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，引弧容易并且電弧比較穩定。為了便于操作，選擇直徑為2 mm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。

焊接接頭試驗

　　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的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 1 060，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，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，330℃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.

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