淬火是一種常見的淬火缺陷，其原因是多方面的。因為熱處理的缺陷是從產(chǎn)品設計開始的，所以防止裂紋的工作也要從產(chǎn)品設計開始。要正確選擇材料，合理設計結(jié)構(gòu)，提出合適的熱處理技術要求，合理安排工藝路線，選擇合理的加熱溫度、保溫時間、加熱介質(zhì)、冷卻介質(zhì)、冷卻方式和操作方式。

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材料方面

1.碳是影響淬火傾向的重要因素。隨著碳含量的增加，MS點降低，淬火傾向增加。因此，在滿足硬度、強度等基本性能的條件下，應盡量選擇低碳含量，以保證不容易淬火開裂。

2.合金元素對淬火傾向的影響主要體現(xiàn)在淬透性、MS點、晶粒長大傾向和脫碳。元素通過對淬透性的影響來影響淬火傾向。一般來說，淬透性增大時，淬透性增大，但淬透性增大時，可采用冷卻能力弱的淬火介質(zhì)來減小淬火變形，以防止復雜零件的變形和開裂。因此，對于形狀復雜的零件，為了避免淬火裂紋，選擇淬透性好的鋼材，使用冷卻能力弱的淬火介質(zhì)是較好的方案。

元素對MS點影響很大。一般來說，MS越低，淬火裂紋傾向越大。當MS點較高時，相變產(chǎn)生的馬氏體可立即自回火，從而消除部分相變應力，避免淬火裂紋。因此，在確定碳含量時，應選擇少量的合金元素或含有對MS點影響不大的元素的鋼種。

3.選擇鋼材時，應考慮過熱敏感性。對過熱敏感的鋼材容易產(chǎn)生裂紋，所以在選材上要注意。

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零件的結(jié)構(gòu)設計

1、截面尺寸均勻。熱處理過程中，截面變化劇烈的零件會因內(nèi)應力而開裂。因此，在設計時盡量避免突然改變截面尺寸。壁厚應該均勻。必要時，在與使用無直接關系的厚壁部件上開孔。這些孔應盡可能做成通孔。不同厚度的零件可以單獨設計，熱處理后再組裝。

2.圓角過渡。當零件有拐角、尖角、溝槽、橫孔時，這些部位容易產(chǎn)生應力集中，導致零件淬火開裂。所以零件設計要盡量避免應力集中，在尖角和臺階處加工成圓角。

3.形狀因素導致的冷卻速度差異。在淬火過程中，冷卻速度隨著零件的形狀而變化。即使是同一零件的不同部位，由于各種因素的影響，冷卻速度也會有所不同。因此，應盡可能避免過大的冷卻差，以防止淬火裂紋。

三

熱處理技術條件

1.盡量采用局部淬火或表面硬化。

2.根據(jù)零件的使用情況，合理調(diào)整淬火零件的局部硬度。當局部淬火硬度要求較低時，盡量不要強求整體硬度一致。

3.重視鋼材的質(zhì)量效應。

4.避免在第一類回火脆性區(qū)回火。

四

安排合理的工藝路線和工藝參數(shù)。

一旦確定了鋼件的材料、組織和技術條件，熱處理工藝人員就要進行工藝分析，確定合理的工藝路線，即正確安排預備熱處理、冷加工和熱加工工序的位置，確定加熱參數(shù)。

淬裂

1.500倍呈鋸齒狀，始有寬裂紋，終有細斷裂線。

2.微觀分析:異常冶金夾雜物，有鋸齒狀裂紋外觀；用4%硝酸酒精腐蝕后，無脫碳現(xiàn)象，微觀形貌如下圖所示:

1 #樣品

裂紋處未發(fā)現(xiàn)異常冶金夾雜物，無脫碳現(xiàn)象，裂紋呈之字形延伸，為典型的淬火裂紋。

2 #樣品

分析結(jié)論:

1.樣品成分符合標準要求，與原爐號成分相對應。

2.從微觀分析，試樣裂紋處未發(fā)現(xiàn)異常冶金夾雜物和脫碳現(xiàn)象，裂紋呈之字形延伸，為典型的淬火裂紋。

鍛造裂紋

1.由典型材料引起的裂紋，帶有氧化物邊緣。

2.微觀觀察

表面的白亮層為二次淬火層，二次淬火層下的暗黑色層為高溫回火層。

結(jié)論:有必要區(qū)分脫碳裂紋是否為原材料裂紋。一般裂紋的脫碳深度大于等于表面脫碳深度，鍛造裂紋小于表面脫碳深度。