在淬火過程中或在淬火后的室溫放置過程中產(chǎn)生的裂紋叫做淬火裂紋。后者又叫時(shí)效裂紋。造成淬火開裂的原因很多，在分析淬火裂紋時(shí)，應(yīng)根據(jù)裂紋特征加以區(qū)分。 tGHZU^B:}  
,#&\1Vxf  
一、淬火裂紋的特征 +>3XJlZV  
f P'qUN  
在淬火過程中，當(dāng)淬火產(chǎn)生的巨大應(yīng)力大于材料本身的強(qiáng)度并超過塑性變形極限時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。淬火裂紋往往是在馬氏體轉(zhuǎn)變開始進(jìn)行后不久產(chǎn)生的，裂紋的分布則沒有一定的規(guī)律，但一般容易在工件的尖角、截面突變處形成。 -6lsR  
b[&A,ZPh$@  
在顯微鏡下觀察到的淬火開裂，可能是沿晶開裂，也可能是穿晶開裂;有的呈放射狀，也有的呈單獨(dú)線條狀或呈網(wǎng)狀。 Q;r9>E!  
ny# ?^.1  
因在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的冷卻過快而引起的淬火裂紋，往往是穿晶分布，而且裂紋較直，周圍沒有分枝的小裂紋。 h
tC~BK3(  
?sfas57&y  
因淬火加熱溫度過高而引起的淬火裂紋，都是沿晶分布，裂紋尾端尖細(xì)，并呈現(xiàn)過熱特征：結(jié)構(gòu)鋼中可觀察到粗針狀馬氏體;工具鋼中可觀察到共晶或角狀碳化物。 7)&}riQ  
`-a](0QU  
表面脫碳的高碳鋼工件，淬火后容易形成網(wǎng)狀裂紋。這是因?yàn)椋�表面脫碳層在淬火冷卻時(shí)的體積脹比未脫碳的心部小，表面材料受心部膨脹的作用而被拉裂呈網(wǎng)狀。 Q72}V9I9  
$
HVus=D"  
二、非淬火裂紋的特征 x'IVP[xh`A  
XaT9`L<  
淬火后發(fā)生的裂紋，不一定都是淬火所造成的，可根據(jù)下面特征來區(qū)分： X(sHFVU+  
wdS4iQD  
淬火后發(fā)現(xiàn)的裂紋，如果裂紋兩側(cè)有氧化脫碳現(xiàn)象，則可以肯定裂紋在淬火之前就已經(jīng)存在。淬火冷卻過程中，只有當(dāng)馬氏體轉(zhuǎn)變量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，裂紋才有可能形成。與此相對應(yīng)的溫度，大約在250℃以下。在這樣的低溫下，即使產(chǎn)生了裂紋，裂紋兩側(cè)也不會(huì)發(fā)生脫碳和出現(xiàn)明顯氧化。所以，有氧化脫碳現(xiàn)象的裂紋是非淬火裂紋。 lAjP'(  
q@K8,=/.#  
如果裂紋在淬火前已經(jīng)存在，又不與表面相通，這樣的內(nèi)部裂紋雖不會(huì)產(chǎn)生氧化脫碳，但裂紋的線條顯得柔軟，尾端圓禿，也容易與淬火裂紋的線條剛健有力，尾端尖細(xì)的特征區(qū)別開來。
Ik[aiz  
?,GCR1|4  
三、實(shí)例探討 hP1}Do  
~*:{U   
1.軸，40Cr，經(jīng)鍛造、淬火后發(fā)現(xiàn)裂紋。裂紋兩側(cè)有氧化跡象，金相檢驗(yàn)，裂紋兩側(cè)存在脫碳層，而且裂紋兩側(cè)的鐵素體呈較大的柱狀晶粒，其晶界與裂紋大致垂直。 結(jié)論：裂紋是在鍛造時(shí)形成的非淬火裂紋。 7{<:g!  
[:M:6JJ  
當(dāng)工件在鍛造過程中形成裂紋時(shí)，淬火加熱即引起裂紋兩側(cè)氧化脫碳。隨著脫碳過程的進(jìn)行，裂紋兩側(cè)的碳含量降低，鐵索體晶粒開始生核。當(dāng)沿裂紋兩側(cè)生核的鐵素體晶粒長大到彼此接觸后，便向離裂紋兩側(cè)較遠(yuǎn)的基體方向生長。由于裂紋兩側(cè)在脫碳過程中碳濃度的下降，也是由裂紋的開口部位向內(nèi)部發(fā)展，因而為鐵素體晶粒的不斷長大提供了條件，故最終長大為晶界與裂紋相垂直的柱狀晶體。 * V;L|c  
0*!CJ;%N  
2.半軸套座，40Cr，淬火后出現(xiàn)開裂。金相檢驗(yàn)，裂紋兩側(cè)有全脫碳層，其中的鐵素體呈粗大柱狀晶粒，并與裂紋垂直。全脫碳層內(nèi)側(cè)的組織為板條馬氏體加少量托氏體，這種組織是正常淬火組織。 結(jié)論：在加工過程中未經(jīng)鍛造，因此屬原材料帶來的非淬火裂紋。 "rhU2jT=c  
b(^g