鋼的淬火裂縫產(chǎn)生原因及預防措施

若工件內(nèi)存在著非金屬夾雜物，碳化物偏析或其他割離金屬的粗大第二相，以及由于各種原因存在于工件中的微小裂縫，則這些地方，鋼材強度減弱。當淬火應力過大時，也將由此而引起淬火裂縫。

在實際的生產(chǎn)中，往往會根據(jù)淬火裂縫特征來判斷其產(chǎn)生的原因，從而采取措施預防其發(fā)生。

1、縱向裂縫

沿著工件軸線方向由表面裂向心部的深度較大的裂縫，它往往在鋼件完全淬透情況下發(fā)生。

從縱向裂紋方向看，恰好應力是在切向拉應力方向，而又常見于完全淬透情況下。因此，縱向裂紋是因淬火時組織應力過大，使最大切向拉應力大于該時材料斷裂抗力而發(fā)生。

縱向裂縫也可能是由于鋼材沿軋制方向有嚴重帶狀夾雜物所致。該帶狀夾雜物所在處，猶如既存裂縫，在淬火切向拉應力作用下，促進裂縫發(fā)展而成為宏觀的縱向裂縫。這時如果把鋼材沿縱向截取試樣，分析其夾雜物，常可發(fā)現(xiàn)有帶狀夾雜物存在。

縱向裂縫也可能由于淬火前既存裂縫在淬火時切向拉應力作用下擴展而成，這時如果垂直軸線方向截取金相試樣觀察附近情況，可以發(fā)現(xiàn)裂縫表面有氧化皮，裂縫兩側(cè)有脫碳現(xiàn)象。

2、橫向裂縫和弧形裂縫

橫向裂縫常發(fā)生于大型軸類零件上，如軋輥、汽輪機轉(zhuǎn)子或其他軸類零件。其特征是垂直于軸向方向，由內(nèi)往外斷裂，往往在未淬透情況下形成，屬于熱應力所引起。大鍛件往往存在著氣孔、夾雜物、鍛造裂縫和白點等冶金缺陷，這些缺陷作為斷裂的起點，在軸向拉應力作用下斷裂。

3、表面裂縫

這是一種分布在工件表面的深度較小的裂紋，裂紋分布方向與工件形狀無關，但與裂紋深度有關。當工件表面由于某種原因呈現(xiàn)拉應力狀態(tài)，且表面材料的塑性又很小，在拉應力作用下不能發(fā)生塑性變形時就出現(xiàn)這種裂紋。例如表面脫碳工件，淬火時表層的馬氏體因含碳量低，其比體積比與其相鄰的內(nèi)層馬氏體的小，因而脫碳的表面層呈現(xiàn)拉應力。當拉應力值達到或超過鋼的破斷抗力時，則在脫碳層形成表面裂紋。