
热处理裂纹的分类多种多样,包括非淬火裂纹如表面龟裂和表面边缘T型裂纹,以及淬火裂纹如纵裂、弧裂、大型工件淬火裂纹、边廓表面裂纹、脱裂和第二类应力裂纹。其中,纵裂沿着细长零件表面启裂,并以垂直表面的方向向截面内部扩展,形成外宽内尖的楔形裂口,通常终止于截面中心附近。
纵裂的形成需要淬透,组织应力型残余应力是其应力条件。预防措施包括采用较缓慢的冷却介质如油,工件加热避免过热,出炉后预冷,淬火后及时回火,加强技术管理,对工艺操作人员进行淬裂理论教育。
弧裂的形成需要整体快速冷却、不能淬透、具有弧裂的几何敏感部位的结构形式。这些部位如孔洞、凹面、截面尺寸突变、轴肩等。弧裂首先在几何敏感部位的表面上形成,沿曲面向截面内部扩展,严重时可穿越零件,裂纹面通常为曲面,形状各异。预防措施包括局部强冷、局部弱冷、实施低温区缓冷的淬火方法。
大型零件淬火裂纹主要由热应力型应力作用引起,冷却末期外层金属冷到低温,内部金属继续降温,产生三维拉应力,导致脆性断裂。断口特征包括短圆柱型、轴类、齿圈类等,裂纹源通常位于截面中心附近。预防措施包括设计或改进淬火工艺,预冷降温,淬火冷却不进行到低温,及时回火。
边廓裂纹通常产生在尖棱角附近,快速淬火冷却条件下形成,裂纹迅速扩展。预防措施包括选用较缓和的冷却介质,淬火冷却介质温度不可低于15℃,加强人员培训和技术管理。
脱裂常见于回转体和圆柱体零件,形成条件包括热处理条件和金相条件。预防措施包括端部留软带,正确选用淬火介质,局部强冷,消除表面应力集中,保证化学成分。
检查裂纹的方法多样,包括喷砂后肉眼观察、浸油探伤、磁力探伤和荧光探伤等。
预防措施包括降低淬火加热温度,缩短保温时间,提高冷却介质温度,增加淬火介质浓度。