热处理缺陷裂纹产生原因的分析

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1、!装备制造技术"!""#年第$期张丽(江苏盐城纺织职业技术学院，江苏盐城224005)摘要：主要分析各种热处理方法及其他因素使金属零件产生裂纹的原因。关键词：热处理缺陷；裂纹；因素中图分类号：TG15文献标识码：A文章编号：1672-545（X2006）04-0025-02热处理是通过加热和冷却，使零件获得适应工作条件需要如钒、铌、钛等有细化奥氏体晶粒的作用，减少钢的过热倾向，的使用性能，达到充分发挥材料潜力，提高产品使用寿命和提因而减少了淬裂倾向。高效能的重要的工艺方法。如果出现热处理缺陷，热处理就无1.2原始组织的影响法

2、达到预期的目的，零件将成为不合格品或废品，从而造成经淬火前钢件的原始组织状态和原始组织对淬裂的影响很济损失。热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括裂纹、变大。片状珠光体，在加热温度偏高时易引起奥氏体晶粒长大，容形、残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷等七易过热，所以对原始组织为片状珠光体的钢件，必须严格控制类。其中最危险的热处理缺陷是裂纹，一般将之称为第一类热淬火加热温度和保温时间。否则，将因钢件过热导致淬火开裂。处理缺陷，它属于不可挽救的缺陷；最常见的热处理缺陷是变具有球状珠光体原始组织的钢件，在淬火加热时，因

3、为球状碳形，一般称之为第二类热处理缺陷；其余缺陷如残余应力，组织化物比较稳定，在向奥氏体转变的过程中，碳化物的溶解，往往不合格等属于第三类，一般统称为第三类热处理缺陷。残留少量的碳化物，这些残留碳化物阻碍了奥氏体晶粒长大，下面着重讨论有关热处理第一类热处理缺陷——裂纹。与片状珠光体相比，淬火可以获得较细的马氏体，因此原始组织为均匀球状珠光体的钢对减少裂纹来说，是淬火前较理想的1金属零件的淬火裂纹组织状态。在生产中，常常产生重复淬火开裂现象，这是由于二次淬影响钢件淬火裂纹形成的因素众多，主要包括冶金、结构、火前未进行中间正火或

4、中间退火所致，未经退火而直接二次淬工艺等因素。掌握各种因素的作用以及各因素对淬火裂纹影响火，组织中没有阻碍奥氏体晶粒长大的碳化物存在，奥氏体晶的规律，对防止淬火裂纹的发生，提高成品率有重要的意义。粒极易显著长大，引起过热。因此在二次淬火中进行一次中间1.1钢件的冶金质量与化学成分的影响退火，同时也可通过退火来达到完全消除内应力的目的。钢件可用锻件、铸件、冷拉钢材、热轧钢材等加工而成，各1.3零件尺寸和结构的影响种毛坯或材料生产过程中均可能产生冶金缺陷，或者将原料的零件的截面尺寸过小和过大都不易淬裂。截面尺寸小的工冶金缺陷遗留

5、给下道工序，最后这些缺陷在淬火时可扩展成淬件淬火时，心部很易淬硬，而且心部和表面的马氏体形成在时火裂纹，或导致裂纹的发生。如铸钢件在热加工工艺过程中因间上几乎是同时进行的,组织应力小，不容易淬裂。截面尺寸过加工工艺不当，在内部或表面可能形成气孔、疏松、砂眼、偏析、大的零件，特别是用淬透性较低的钢制造时，淬火时不仅心部裂痕等缺陷；在锻件毛坯中，有可能形成缩孔、偏析、白点、夹杂不能硬化，甚至连表层也得不到马氏体，其内应力主要是热应物、裂纹等。这些缺陷对钢的淬火裂纹有很大的影响。一般说力，不易出现淬火裂纹。因此，对于每一种钢制的零

6、件，在一定来，原始缺陷越严重，其淬火裂纹的倾向性越大。的淬火介质下，存在着一个临界淬裂直径，也就是说在临界直钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有重要影响。一般径的零件具有较大的淬裂倾向性。出现淬裂的危险尺寸可能因说来，随着马氏体中含碳量的增加，增大了马氏体的脆性，降低钢的化学成分而波动、加热温度和方法不同而发生变化，不可了钢的脆断强度，增大了淬火裂纹倾向。在含碳量增加时，热应千篇一律。零件的尖角、棱角、等几何形状因素，使工件局部冷力影响减弱，组织应力影响增强。水中淬火时，工件的表面压应却速度的急剧变化，增大了淬火的残余应力，

7、从而增大了淬火力变小，而中间的拉应力极大值向表面靠近。油中淬火时，表面的开裂倾向。零件截面不均匀性的增加，淬裂倾向也加大，零件拉应力变大。所有这些都增加了淬火开裂倾向。而合金元素对薄的部位在淬火时先发生马氏体转变，随后，当厚的部位发生淬裂的影响是复杂的，合金元素增多时，钢的导热性降低，增大马氏体转变时，体积膨胀，使薄的部位承受拉应力，同时在薄厚了相变的不同时性；同时合金含量增大，又强化了奥氏体，难以交界处产生应力集中，因而常出现淬火裂纹。通过塑性变形来松弛应力，因而增大热处理内应力，有增加淬1.4工艺因素的影响裂的倾向。然而

8、合金元素含量增加，提高了钢的淬透性，可用较工艺因素（主要是淬火加热温度，保温时间，冷却方式等因缓和的淬火介质淬火，可以减少淬裂倾向。此外有些合金元素素）对淬火裂纹倾向影响较大。热处理包括加热、保温、冷却等作者简介：张丽（1978-），女，汉族，盐城纺织职业技术学院机械教研室，研究方向：机械