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        首頁熱處理行業資訊 淬火裂紋

        淬火裂紋

        2018年03月10日09:00 

        淬火裂紋是指在淬火過程中或在淬火后的室溫放置過程中產生的裂紋,后者又叫時效裂紋。裂紋的分布沒有一定的規律,但一般容易在工件的尖角、截面突變處形成。造成淬火開裂的根本原因是拉應力超過材料的斷裂強度,或者雖未超過材料的斷裂強度,但材料由于存在內部缺陷也會發生開裂。造成淬火開裂的具體原因很多,分析時應根據裂紋特征加以區分。

        2 淬火裂紋的成因:馬氏體的本質脆性是淬火裂紋的內因,而馬氏體的晶體結構、化學成分、冶金缺陷等是馬氏體本質脆性的影響因素;各種工藝條件、零件尺寸形狀等引起的宏觀內應力的大小、方向、分布狀態等是淬火裂紋的外因。下面將從微觀到宏觀,從內部到外部對鋼件的淬火裂紋進行分析。

        2.1 馬氏體本質脆性—鋼件淬火裂紋的內因。

        眾所周知,中高碳鋼淬火后,其韌性低,脆性大,易產生顯微裂紋和宏觀開裂。這主要是由馬氏體的本質脆性決定的。而馬氏體的本質脆性又決定于材料的冶金質量、含碳量和合金元素、原始組織狀態、馬氏體的組織結構、顯微應力及顯微裂紋等。

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        2.1.1 材料冶金質量

        縮孔和嚴重的軋制缺陷造成材料明顯的不均勻性,這時材料是不宜進行熱處理的。而不少材料的冶金缺陷均可能單獨與宏觀或微觀的內應力發生作用,促發淬火裂紋。這些冶金質量問題包括:宏觀偏析、固溶體偏析、固溶氫、鍛軋缺陷、夾渣、鐵素體珠光體帶狀組織及碳化物帶狀組織等。

        2.1.2 材料含碳量和合金元素

        含碳量增加將降低馬氏體的斷裂強度。根據脆性固體理論斷裂強度:,其中E、d值與含碳量相關,含碳量提高,馬氏體中鐵原子間結合力降低,彈形模量也降低,鋼的斷裂強度也隨之降低。碳量增加,d值增加,使斷裂強度降低。

        而合金元素對淬火裂紋的影響不一,例如Mn、Cr、V、Mo等元素與C一樣,隨其含量的增加而淬裂傾向變大。然而,B元素較為特殊,B能有效地提高淬透性。稀土元素對淬裂的影響研究甚少,說法不一。適量的稀土元素可減少位錯移動所需要的摩擦力,因而有降低脆性破斷傾向的作用。稀土元素富集于晶界,可凈化和強化晶界,使P等雜質難以再偏集于晶界,可能起到減輕沿晶斷裂的作用。

        2.1.3 原始組織狀態

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