65Mn热处理硬度:38~60HRC
热处理及冷拔硬化后,强度较高,具有一定的韧性和塑性;相同表面状态和完全淬透情况下,疲劳极限与合金弹簧相当。但淬透性差,主要用于较小尺寸的弹簧,如调压调速弹簧、测力弹簧、一般机械上的圆、方螺旋弹簧或拉成钢丝作小型机械上的弹簧。
主要特性
锰提高淬透性,φ12mm的钢材油中可以淬透,表面脱碳倾向比硅钢小,经热处理后的综合力学性能优于碳钢,但有过热敏感性和回火脆性。用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
有优良的综合性能,如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。
化学成份
国标65Mn弹簧钢化学成分(%):
碳 C :062~070 硅Si:017~037 锰 Mn:090~120 硫 S :≤0035
磷 P :≤0035 铬 Cr:≤025 镍 Ni:≤030 铜 Cu:≤025
硬度
热轧硬度:240~270HB 冷轧软态硬度:190~220HB
冷轧硬态硬度:300~340HB 热处理硬度:38~60HRC
力学性能
抗拉强度 σb (MPa):825~925 屈服强度 σs (MPa):520~690
伸长率 δ10 (%): 14~215 断面收缩率 ψ (%):不小于10
这两个标准的确很有意思,让我们慢慢地分析和对比一下:
1适用范围
GB699适用于直径或厚度不大于250mm的优质碳素结构钢棒材。经供需双方协商,也可提供直径或厚度大于250mm的优质碳素结构钢棒材。
GB1222在1984年的版本上是没有范围的,在2007版本上增加了范围,适用于直径或边长不大于100mm弹簧钢圆钢或方钢、厚度不大于40mm弹簧钢扁钢、直径不大于25mm的弹簧钢盘条。经供需双方协商,也可提供直径或边长大于100mm的棒材、厚度大于40mm的扁钢、直径大于25mm的盘条。
可见GB699的适用范围比GB1222的范围要大,但其针对性不强。GB1222就是针对弹簧制造的特点而规定的适用范围。
2合金成分
我仔细研究了两个标准,对65Mn的合金成分要求上是相同的,但值得注意的是:GB699中对P、S的控制是符合GB/T 222-1984标准中表2的规定,这个表2中将钢材分成三个等级,即优质钢(P、S均不大于0035%)、高级优质钢(P、S均不大于0030%)和特级优质钢(P不大于0025%,S不大于0020%)。
GB1222中65Mn的P、S含量均不大于0035%,只相当于GB699中的优质钢,是最低的一个等级。
3力学性能
GB699中65Mn采用的是厚度或直径为25mm的试样,经830度正火,得到的抗拉强度是735MPa,屈服强度是430MPa,未经热处理的原钢硬度为不大于HBS269,退火态为不大于HBS229。
GB1222中采用的是直径10mm的试样,经830度淬火,540度回火,得到的抗拉强度是980MPa,屈服强度是785MPa,交货态为热轧态,硬度不大于HBW302
从中可以看出,两个标准在力学性能上关注的点是不同的,GB699更关注于适合所有行业而提供了一个很基本的正火态的力学值供使用者参考。而GB1222是针对弹簧制造特点而选择了一个弹簧材料常用的直径和热处理方式来规定了力学值的。这两个标准刚好形成了互补,让我们对此钢种有了更多的了解。
4脱碳层的控制
GB699中对脱碳层的控制分成两个组,第一组每边脱碳层总深度不大于直径或厚度的1%,第二级为15%,看起来很简洁,但指导性并不强,因为材料的轧制方法等因素未加考虑。
GB1222中对脱碳层的控制是比较细致的,分别从尺寸、形状、轧制方法上进行了分类,我不再详述,这是针对弹簧用材的规格和类型来制定的,该标准对脱碳层的要求比GB699低,如热轧态,直径小于8mm的65Mn圆钢,脱碳层总深度为不大于直径的20%
从我使用的经验看在脱碳层的控制上GB1222更合理,更实际,而GB699的规定笼统而脱离实际。
以上是两个标准重点之处的比较,还有一些小的不同就不备述了。
总结
总结以上四点,我们可以看出我国钢材标准在制定上存在很大缺陷,如一个钢号在不同的标准中出现时,有些技术要求发生了矛盾,让使用者陷入迷惑。我的意见是针对不同的使用范围选择对应的标准,如你现在用65Mn制作普通机械零件,就可以按GB699,如果用它制作弹簧就按GB1222我个人的观点是不管用65Mn制作什么,最好以GB1222为准,以GB699为参考。因为我认为GB1222更实际,更能反应中国钢厂对65Mn生产时的真实水平,虽然GB699中很多指标要高于GB1222,但那只是标准制定者的一厢情愿!
65Mn属于国标弹簧钢,执行标准:GB /T 1222-2007
65Mn热处理及冷拔硬化后,强度较高,具有一定的韧性和塑性;相同表面状态和完全淬透情况下,疲劳极限与合金弹簧相当。但淬透性差,主要用于较小尺寸的弹簧,如调压调速弹簧、测力弹簧、一般机械上的圆、方螺旋弹簧或拉成钢丝作小型机械上的弹簧。可制作弹簧垫圈
65Mn化学成分如下图:
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