钢的淬火裂缝产生原因及预防措施

若工件内存在着非金属夹杂物，碳化物偏析或其他割离金属的粗大第二相，以及由于各种原因存在于工件中的微小裂缝，则这些地方，钢材强度减弱。当淬火应力过大时，也将由此而引起淬火裂缝。

在实际的生产中，往往会根据淬火裂缝特征来判断其产生的原因，从而采取措施预防其发生。

1、纵向裂缝

沿着工件轴线方向由表面裂向心部的深度较大的裂缝，它往往在钢件完全淬透情况下发生。

从纵向裂纹方向看，恰好应力是在切向拉应力方向，而又常见于完全淬透情况下。因此，纵向裂纹是因淬火时组织应力过大，使最大切向拉应力大于该时材料断裂抗力而发生。

纵向裂缝也可能是由于钢材沿轧制方向有严重带状夹杂物所致。该带状夹杂物所在处，犹如既存裂缝，在淬火切向拉应力作用下，促进裂缝发展而成为宏观的纵向裂缝。这时如果把钢材沿纵向截取试样，分析其夹杂物，常可发现有带状夹杂物存在。

纵向裂缝也可能由于淬火前既存裂缝在淬火时切向拉应力作用下扩展而成，这时如果垂直轴线方向截取金相试样观察附近情况，可以发现裂缝表面有氧化皮，裂缝两侧有脱碳现象。

2、横向裂缝和弧形裂缝

横向裂缝常发生于大型轴类零件上，如轧辊、汽轮机转子或其他轴类零件。其特征是垂直于轴向方向，由内往外断裂，往往在未淬透情况下形成，属于热应力所引起。大锻件往往存在着气孔、夹杂物、锻造裂缝和白点等冶金缺陷，这些缺陷作为断裂的起点，在轴向拉应力作用下断裂。

3、表面裂缝

这是一种分布在工件表面的深度较小的裂纹，裂纹分布方向与工件形状无关，但与裂纹深度有关。当工件表面由于某种原因呈现拉应力状态，且表面材料的塑性又很小，在拉应力作用下不能发生塑性变形时就出现这种裂纹。例如表面脱碳工件，淬火时表层的马氏体因含碳量低，其比体积比与其相邻的内层马氏体的小，因而脱碳的表面层呈现拉应力。当拉应力值达到或超过钢的破断抗力时，则在脱碳层形成表面裂纹。