一、加热不当形成的裂纹

升温速度过快(多出现于灰铸铁、合金铸铁、高锰钢、高合金钢铸件)、表面增碳或脱碳[合金钢、低碳马氏体钢20SiMn2MoV，高锰钢(Mn13)]、过热或过烧(高速钢、不锈钢)、氢致裂纹(条件:足够氢、对氢敏感的金相组织和三向应力。措施:脱氢、低温回火、自然时效低氢淬火)
二、淬火裂纹
1、淬火目的：强化钢件，获得M。
2、类别：纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹和剥离裂纹，最常见的是纵向裂纹(轴向裂纹)且常出现于完全淬透的工件上。
3、纵向裂纹的原因：碳量增加、材质(夹杂物、碳化物)、尺寸、形状(管件内壁)和淬火加热温度高。

三、淬火裂纹原因
 A、冶金因素
(1)材料质量:冶金缺陷扩展成淬火裂纹。(2)化学成分:1、碳量超高，倾向越大；2、合金元素:双向作用。
(3)原始组织:粗大组织或魏氏组织倾向大，球状组织倾向小。

B、零件尺寸和结构
(1)截面尺寸过大或过小不易淬裂。
(2)截面突变处:淬裂倾向大。

C、工艺因素
(1)加热:加热温度升高，淬裂倾向大;保温时间长，倾向大;加热炉(选用真空或电炉)。
(2)冷却:Ms点以上冷却时不易淬裂，在 Ms点以下时易淬裂(但若缓慢冷却，也不易淬裂)。防止淬裂措施:M等温淬火、分级淬火、水-油淬火、水一空气双液淬火。

四、预防淬火裂纹的方法
A、正确设计产品
(1)技术性和经济性；

(2)结构设计：截面尺寸均匀；圆角过渡；形状：球形冷却快于板料。

(3)热处理条件
B、合理安排工艺路
(1)形状复杂精度高的零件，粗精加工之间的淬火前应安排去应力退火。
(2)大截面零件(直径或厚度>50)的高碳钢:淬火前正火。小截面高碳钢件淬火前应球化退火。
(3)淬火前应消除亚共析钢的魏氏组织。

(4)高铬钢、轴承钢和高速钢:避免偏析，严重时应降低淬火温度

C、加热参数合理
(1)介质:真空、保护气氛、电阻、盐浴、火焰炉淬裂倾向逐渐增大。

(2)加热速度:对碳素钢、低合金钢和中合金钢可较快速度加热;对高碳高合金钢要合适;对大、复杂的高锰钢、不锈钢、高速钢和高碳合金钢采用限制加热速度或预热法。

(3)淬火加热温度:一般合金钢为
 Ac1或Ac3+(30-50)℃，亚共析钢为 Ac3+(30-50)℃，过共析钢为 Ac1+(30-50)℃。(亚温或高温)
加热时间按：t=a*d(加热系数*有效厚度)计算
(4)保温时间:经验公式为t=a*K*D(有效厚度)，对于高合金钢等加热保温时间要延长。
D、应选择增加热应力、减少相变应力的淬火方式。
(1)、预冷淬火(降温淬火或延迟淬火)。(2) 多介质淬火:1、双介质淬火:先强冷后弱冷，如水一油、水一空、盐水-油、油一空气、碱一空气；
2、三介质淬火:适用于形状复杂、变形要求严格的零件如碳素钢零件。

(3)、分级淬火:快冷至Ms点上保温后空冷。如截面大、易变形开裂的高碳、高速钢等，应采用2次或3次的逐级分级淬火。
(4)、马氏体等温淬火:冷却至Ms点下50-100度等温保持。一般用油淬。

(5)、薄壳淬火:即表层淬火。
(6)、间断淬火:水一空一水一空一水冷至室温。此外还有浅冷淬火和局部淬火。
E、淬火介质合适
水：简单碳钢件或低淬透性零件。

盐水：冷速比水快，但开裂倾向小于水。
碱水：与油相似，用于淬透性较差的碳钢件，变形小、开裂小。

油：有普通、快速、等温油。
聚合物溶液：有聚乙烯醇(PVA)和聚二醇(PAG)
F、其它措施
及时回火，局部包扎。

五、其它热处理裂纹
回火裂纹：多出现于高速钢或高合金工具钢。
冷处理裂纹：高速钢刀具、工模具冷至 -80度以下的淬火处理时易出现裂纹，时效裂纹：高温合金多。
磨削裂纹：出现于淬硬工具钢或经渗碳碳氨共渗并淬火的零件。
电镀裂纹：由于内应力引起应力腐蚀裂纹。


文章来源公众号每天学点热处理，侵权请联系删除。