淬火裂纹、锻造裂纹、磨削裂纹的特性及区别

淬火是一种常见的淬火缺陷，其原因是多方面的。因为热处理的缺陷是从产品设计开始的，所以防止裂纹的工作也要从产品设计开始。要正确选择材料，合理设计结构，提出合适的热处理技术要求，合理安排工艺路线，选择合理的加热温度、保温时间、加热介质、冷却介质、冷却方式和操作方式。

1

材料方面

1.碳是影响淬火倾向的重要因素。随着碳含量的增加，MS点降低，淬火倾向增加。因此，在满足硬度、强度等基本性能的条件下，应尽量选择低碳含量，以保证不容易淬火开裂。

2.合金元素对淬火倾向的影响主要体现在淬透性、MS点、晶粒长大倾向和脱碳。元素通过对淬透性的影响来影响淬火倾向。一般来说，淬透性增大时，淬透性增大，但淬透性增大时，可采用冷却能力弱的淬火介质来减小淬火变形，以防止复杂零件的变形和开裂。因此，对于形状复杂的零件，为了避免淬火裂纹，选择淬透性好的钢材，使用冷却能力弱的淬火介质是较好的方案。

元素对MS点影响很大。一般来说，MS越低，淬火裂纹倾向越大。当MS点较高时，相变产生的马氏体可立即自回火，从而消除部分相变应力，避免淬火裂纹。因此，在确定碳含量时，应选择少量的合金元素或含有对MS点影响不大的元素的钢种。

3.选择钢材时，应考虑过热敏感性。对过热敏感的钢材容易产生裂纹，所以在选材上要注意。

2

零件的结构设计

1、截面尺寸均匀。热处理过程中，截面变化剧烈的零件会因内应力而开裂。因此，在设计时尽量避免突然改变截面尺寸。壁厚应该均匀。必要时，在与使用无直接关系的厚壁部件上开孔。这些孔应尽可能做成通孔。不同厚度的零件可以单独设计，热处理后再组装。

2.圆角过渡。当零件有拐角、尖角、沟槽、横孔时，这些部位容易产生应力集中，导致零件淬火开裂。所以零件设计要尽量避免应力集中，在尖角和台阶处加工成圆角。

3.形状因素导致的冷却速度差异。在淬火过程中，冷却速度随着零件的形状而变化。即使是同一零件的不同部位，由于各种因素的影响，冷却速度也会有所不同。因此，应尽可能避免过大的冷却差，以防止淬火裂纹。

三

热处理技术条件

1.尽量采用局部淬火或表面硬化。

2.根据零件的使用情况，合理调整淬火零件的局部硬度。当局部淬火硬度要求较低时，尽量不要强求整体硬度一致。

3.重视钢材的质量效应。

4.避免在第一类回火脆性区回火。

四

安排合理的工艺路线和工艺参数。

一旦确定了钢件的材料、组织和技术条件，热处理工艺人员就要进行工艺分析，确定合理的工艺路线，即正确安排预备热处理、冷加工和热加工工序的位置，确定加热参数。

淬裂

1.500倍呈锯齿状，始有宽裂纹，终有细断裂线。

2.微观分析:异常冶金夹杂物，有锯齿状裂纹外观；用4%硝酸酒精腐蚀后，无脱碳现象，微观形貌如下图所示:

1 #样品

裂纹处未发现异常冶金夹杂物，无脱碳现象，裂纹呈之字形延伸，为典型的淬火裂纹。

2 #样品

分析结论:

1.样品成分符合标准要求，与原炉号成分相对应。

2.从微观分析，试样裂纹处未发现异常冶金夹杂物和脱碳现象，裂纹呈之字形延伸，为典型的淬火裂纹。

锻造裂纹

1.由典型材料引起的裂纹，带有氧化物边缘。

2.微观观察

表面的白亮层为二次淬火层，二次淬火层下的暗黑色层为高温回火层。

结论:有必要区分脱碳裂纹是否为原材料裂纹。一般裂纹的脱碳深度大于等于表面脱碳深度，锻造裂纹小于表面脱碳深度。