热处理是重要的金属热加工工艺,通过改变金属材料表面或内部的微观组织结构来控制其性能,热处理工艺的不同将直接导致金属性能的不同,热处理工艺的正确与否直接决定金属的使用情况,因此,如何快速准确的评价热处理效果,并对不同热处理方式下金属在使用过程中的损伤情况进行有效的评价,具有重要的理论和实际工程意义。65Mn钢是工业生产中常用的一种弹簧钢,具有良好的韧性和塑性。因使用要求的不同,常对其进行不同的热处理,65Mn弹簧钢常采用的热处理方式为淬火加回火。热处理后的65Mn弹簧钢晶体结构和力学性能会发生改变。为了保证钢材的完整性,我们选用无损检测的方法对其进行研究。本文的目的是将热处理效果与超声传播特性结合起来,以65Mn钢为研究对象,围绕热处理实验进行展开,分析不同热处理试件加载不同次数后,试件的非线性变化,并对其性能的好坏进行评价。本文主要研究内容如下:(1)就一种常见的无损检测方法——超声检测,对超声传播进行了简单介绍,主要包括超声波在钢结构中的反射、散射、衰减等传播特性。(2)介绍了一种可以评价不同热处理方式对试件影响的固体材料非线性超声理论。(3)对65Mn钢的不同热处理试件,分别进行了不疲劳加载、100000次疲劳加载和250000次疲劳加载实验。并对不同热处理、相同加载次数的试件,进行了波形图、功率谱图和FFT幅频图比较。得出了不同幅值、塑性及韧性等性能的变化。(4)对各个试件经快速傅里叶变换得到的基波幅值和二次谐波幅值进行比较,证明了非线性超声理论的可行性,并且提出了一套利用非线性超声无损检测技术,对65Mn试件热处理性能评价的理论。