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65Mn弹簧钢热处理工艺研究

摘要：针对上汽通用要求“NMT项目”中的卡簧类零件必须使用等温盐浴淬火，对65Mn弹簧钢作为卡簧的等温淬火方式热处理加工工艺研究，使其符合“NMT”项目卡簧的要求。

一. 对65Mn弹簧钢的了解

1.65Mn力学性能：如下图

δs/MPa δb/Mpa

δ(%)

ψ(%)

HRC

≥785 ≥980

≥9

≥35

21-24

2.65Mn化学成分：如下图

3.65Mn的临界点

二. 弹簧钢作为卡环质量要求：

材料：65Mn弹簧压扁钢丝绕制而成。

硬度：48-52HRC。

弹性要求：用专用检具A端塞入3次后，卡簧和塞规B端卡成直角，卡簧在自重下不滑落，间隙C=0.2MAX

三. 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、热处理设备：

热处理工艺：首先65Mn的等温转变曲线于下图所示：

：对65Mn的淬火处理：

：温度的选择：由于65Mn弹簧钢的含碳量为0.63%，属于亚共析钢。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+30~70℃,当选择840℃时，会使钢的氧化脱碳严重奥氏体晶体粗化，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。

：淬火冷却介质的选择：盐浴炉中加热4~5分钟。

：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7~10分钟，然后取出空冷.经过加工后的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，但硬度不满足卡簧的要求。故还需进一步处理。

：对65Mn的回火处理：回火温度和硬度的关系如表

温度

（℃）

硬度

（HRC）

150 200 300 400 500 550

61 58 54 47 39 34

由上图可知，回火温度选择340~360℃时，可以使弹簧钢的硬度达到卡

环的要求。

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（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屈氏体（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。

四、结论：通过对65Mn热加工处理可以使其具有作为较好卡环 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。