65Mn钢具有较高的弹性极限,较高的硬度、强度和淬透性,在矿山、农业、石油等机械产品中的应用广泛。但由于工作条件比较恶劣,工件通常需要通过表面改性来提高其使用寿命。脉冲等离子体爆炸处理技术是一种在大气气氛下,综合爆炸冲击波、脉冲磁场、电场、快热快冷等多种作用使材料表面发生重熔烧蚀、快速淬火、离子注入等过程,从而改善材料的硬度、耐磨、耐蚀等性能。本文采用脉冲等离子体爆炸表面改性技术对65Mn钢进行处理,研究脉冲等离子体爆炸处理工艺参数(电容容量、处理次数(n)、试样表面距等离子体枪口的距离(H))对65Mn钢组织与性能的影响,通过优化工艺参数得到性能较好的强化层,并分析其强化机制,为制备出高使用寿命的65Mn钢产品奠定理论基础。研究结果表明:(1)经脉冲等离子体爆炸技术处理后,在65Mn钢试样的表面出现10~70μm厚度的改性层。随着电容容量的增大、处理次数的增加和处理距离的减小,改性层厚度增加,当电容容量为100%C,H=30mm,n=2时,改性层最厚,达到61.7μm。(2)脉冲等离子体爆炸过程中,随着到达试样表面的等离子体能量的增加,残余奥氏体相和Fe N相衍射峰增强,马氏体相衍射峰减弱,65Mn钢试样表面发生了马氏体相向奥氏体相的转变,并由于渗氮效应产生Fe N相和Fe2N相;65Mn钢表面熔化程度增加。(3)经脉冲等离子体爆炸改性处理后,65Mn钢的显微硬度有所提高。当电容为100%C,H=50mm,n=5时,改性层硬度峰值最大为791.9HV0.01,但表面变形厉害,相对而言,较好的参数有:电容容量为100%C,n=2~5,H=30~50mm。(4)65Mn钢经PPT工艺处理后,其摩擦系数、磨痕宽度、磨损失重均小于原始试样。其磨损机制不是单一某种机制起作用,而是磨粒磨损、粘着磨损以及氧化磨损三者共同作用的结果,电容容量为100%C、n=2、H=30mm时,试样性能最佳,此工艺下表面粗糙度为0.421μm,改性层厚度为61.7μm,硬度较基体而言提高了80%,磨损量减少为基体的一半。