鍛造裂紋與熱處理裂紋產(chǎn)生原因

1、鍛造裂紋產(chǎn)生原因：鋼在鍛造過程中，由于鋼材存在表面及內(nèi)部缺陷，如發(fā)紋、砂眼、裂紋、夾雜物、皮下氣泡、縮孔、白點和夾層等，都可能成為鍛打開裂的原因。另外，由于鍛打工藝不良或操作不當(dāng)，如過熱、過燒或終鍛溫度太低，鍛后冷卻速度過快等，也會造成鍛件開裂。

2、熱處理裂紋產(chǎn)生原因：淬火裂紋是宏觀裂紋，主要由宏觀應(yīng)力引起。在實際生產(chǎn)過程中，鋼制工件常由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，鋼材選擇不當(dāng)、淬火溫度控制不正確、淬火冷速不合適等因素，一方面增大淬火內(nèi)應(yīng)力，會使已形成的淬火顯微裂紋擴展，形成宏觀的淬火裂紋，另一方面，由于增大了顯微裂紋的敏感度，增加了顯微裂紋的數(shù)量，降低了鋼材的脆斷抗力Sk,從而增大淬火裂紋的形成可能性。

影響淬裂的因素

影響淬裂的因素很多，這里僅將生產(chǎn)中常碰到的幾種情況作一介紹。　　

1、原材料已有缺陷而導(dǎo)致的淬裂：如果原材料表面和內(nèi)部有裂紋或夾雜物等缺陷，在淬火之前未發(fā)現(xiàn)，有可能形成淬火裂紋；

2、夾雜物導(dǎo)致的開裂：如果零件內(nèi)部夾雜物嚴(yán)重，或本身因夾雜物嚴(yán)重已經(jīng)隱藏有裂紋，淬火時將有可能產(chǎn)生裂紋；

3、因原始組織不良而導(dǎo)致的淬裂；

4、淬火溫度不當(dāng)造成的淬裂：淬火溫度不當(dāng)引起零件淬裂，一般有兩種情況：

（1）儀表指示溫度低于爐子的實際溫度，使淬火溫度偏高，造成淬火過熱，導(dǎo)致工件發(fā)生開裂。凡是過熱淬火開裂的金相組織均存在晶粒粗大和粗大的馬氏體。

（2）鋼件實際含碳量高于鋼材牌號所規(guī)定的含量，若按原牌號的正常淬火工藝淬火時，等于提高了鋼的淬火溫度，容易造成零件過熱和晶粒長大，使淬火時應(yīng)力增大而引起淬裂。

5、淬火冷卻不當(dāng)造成的淬裂：淬火時由于冷卻不當(dāng)，也會使零件產(chǎn)生淬裂事故。

6、機加工缺陷導(dǎo)致的淬裂：由于機加工不良，在零件表面留下了粗而深的刀痕，盡管是很簡單的零件或不是應(yīng)力集中的地方，也會在淬火時造成開裂，或在服役過程中發(fā)生早期損壞。

7、零件外形對淬火裂紋的影響：零件幾何形狀不合理，或截面過度區(qū)厚薄相差較大，在淬火時均易因應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋。

8、不及時回火導(dǎo)致的開裂：淬火后不及時回火，將可能因淬火殘余應(yīng)力過大而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。

裂紋的分辨方法

如何區(qū)分究竟是淬火裂紋、回火裂紋、鍛造裂紋還是磨削裂紋等是很重要的，這樣便于準(zhǔn)確查找裂紋發(fā)生在哪一工序，有利于分析裂紋產(chǎn)生的原因。

第一，注意淬火裂紋和磨削裂紋形態(tài)的不同。對于淬火時未發(fā)現(xiàn)而在磨削后才發(fā)現(xiàn)的裂紋，要區(qū)別是淬火裂紋還是磨削裂紋。在裂紋未附著污染物時比較容易，此時注意裂紋的形態(tài)，特別是裂紋發(fā)展的方向，磨削裂紋是垂直于磨削方向的，呈平行線形態(tài)，或呈龜甲狀裂紋。磨削裂紋的深度根淺，而淬火裂紋一般都比較深 比較大，與磨削方同無關(guān)，多呈直線刀割狀開裂。

第二，注意裂紋發(fā)生的部位。尖銳的凹凸轉(zhuǎn)角處、孔的邊緣處、刻印處、打鋼印處及機械加工造成的表面缺陷等部位，在這些部位發(fā)生的裂紋多屬淬火裂紋。

第三，通過觀察零件的裂斷面來區(qū)分是淬火裂紋還是淬火前的鍛造裂紋或其他情況造成的裂紋。若裂紋斷面呈白色或暗白色或淺紅色(水淬時造成的水銹)，均可斷定為淬火裂紋，若裂紋斷面呈深褐色，甚至有氧皮出現(xiàn)，那就不是淬火裂紋，系淬火前就存在的裂紋，是零件經(jīng)過鍛造或壓延時形成的裂紋，這些裂紋都會因淬火而被擴大。因淬火裂紋基本上是在MS點以下時形成的，其斷面是不會被氧化的。

第四，在顯微組織中，淬火裂紋是沿晶界斷裂，若不是沿晶界斷裂，而是沿晶內(nèi)斷裂，則屬于疲勞裂紋。

第五，如果裂紋周圍有脫碳層存在，那就不是淬火裂紋，而是淬火前就存在的裂紋，因為淬火裂紋是淬火冷卻時產(chǎn)生的，絕不會發(fā)生脫碳現(xiàn)象。