零件热处理裂纹的分析.doc

目录 1.零件在热处理裂纹产生的原因Crack 1 2.关于裂纹的类型Crack 1 3.裂纹的分辨方法Crack 1 4.检查裂纹的方法Crack 2 5.淬火过热与淬火裂纹Crack 2 6.加热速度过快、加热不均匀与淬火裂纹Crack 2 7.淬火冷却速度与淬火裂纹Crack 2 8.清洗过早引起的淬火裂纹Crack 3 9.萘状断口与淬火裂纹Crack 3 10.脱碳与淬火裂纹Crack 3 11.重复淬火与淬火裂纹Crack 4 12.渗碳与淬火裂纹Crack 4 13.淬火加热炉与淬火裂纹Crack 4 14.钢材质量与淬火裂纹Crack 5 15.锻造与淬火裂纹Crack 6 16.零件的形状与淬火裂纹Crack 6 17.冲刻标记与机械加工不当造成零件表面缺陷引起的淬火裂纹Crack 7 18.冷处理与冷处理裂纹Crack 7 19.焊接裂纹Crack 7 20.敲击裂纹Crack 8 21.热点校直（对称火焰校直）时产生的裂纹Crack 8 22.酸洗裂纹Crack 8 23.因热处理不当引起的磨削裂纹Crack 9 24.回火裂纹Crack 9 25.加强生产管理，提高人员素质，减少裂纹废品损失Crack 9 26.裂纹的分辨方法Crack 10 零件热处理裂纹的分析与对策 哈尔滨第一工具厂 （黑龙江 150020） 祝国华 战祥丽 零件在热处理过程中产生的裂纹是最严重的热处理缺陷之一。这种缺陷通常是无法补救的，零件只能报废，因而它引起了热处理工作者的特别重视。 1.零件在热处理裂纹产生的原因Crack 零件在热处理过程中会产生很大的内应力（组织应力和热应力），当这些应力超过钢的屈服强度时，会引起零件的变形；当应力更大，超过钢的抗拉强度时，则会造成零件的开裂。 作用在零件上的应力有两种：压应力和拉应力。淬火时形成的拉应力是引起淬火裂纹的主要原因。但是当钢的塑性较高时，即使有较大的拉应力也不会引起零件的开裂，比如没有发生组织转变的去应力退火，获得较多残留奥氏体的等温淬火等。只有在应力较大，又具备了高硬度、脆性大的组织时，才容易造成零件的开裂。故淬火裂纹的形成同时存在两个条件：一是具有脆性组织；二是拉应力超过了此时钢的抗拉强度（当然其他情况也能促使零件裂纹发生，比如原材料缺陷、设计及机械加工造成的缺陷等）。 2.关于裂纹的类型Crack 裂纹的分类方法各种各样。按裂纹的方向分，有纵向裂纹、横向裂纹、弧形裂纹和网状裂纹（又称龟裂）等；按裂纹发生的位置分，有表层裂纹（或称表面裂纹）和内部裂纹；按裂纹发生在不同工序分，有锻造裂纹、焊接裂纹、淬火裂纹、回火裂纹、冷处理裂纹、酸洗裂纹及磨削裂纹等。零件在热处理过程中以淬火裂纹为最多。 3.裂纹的分辨方法Crack 如何区分究竟是淬火裂纹、回火裂纹、锻造裂纹还是磨削裂纹等是很重要的，这样便于准确查找裂纹发生在哪一工序，有利于分析裂纹产生的原因。 第一，注意淬火裂纹和磨削裂纹形态的不同。对于淬火时未发现而在磨削后才发现的裂纹，要区别是淬火裂纹还是磨削裂纹。在裂纹未附着染物时比较容易，此时注意裂纹的形态，特别是裂纹发展的方向，磨削裂纹是垂直于磨削方向的，呈平行线形态（如图1所示），或呈龟甲状裂纹（如图2所示）。磨削裂纹的深度很浅，而淬火裂纹一般都比较深、比较大，与磨削方向无关，多呈直线刀割状开裂。 第二，注意裂纹发生的部位。尖锐的凹凸转角处、孔的边缘处、刻印处、打钢印处及机械加工造成的表面缺陷等部位，在这些部位发生的裂纹多属于淬火裂纹。 第三，通过观察零件的裂纹断面来区分是淬火裂纹还是淬火前的锻造裂纹或其他情况造成的裂纹。若断面呈白色或暗白色或浅红色（水淬时造成的水锈），均可断定为淬火裂纹，若裂纹断面呈深褐色，甚至有氧化皮出现，那就还是淬火裂纹，系淬火前就存在的裂纹，是零件经过锻造或压延时形成的裂纹，这些裂纹都会因淬火而被扩大。因淬火裂纹基本上是在Ms点以下时形成的，其断面是不会被氧化的。 第四，在显微组织中，淬火裂纹是沿晶界断裂，若不是沿晶界断裂，而是沿晶内断裂，则属于疲劳裂纹。 第五，如果裂纹周围有脱碳层存在，那就不是淬火裂纹，而是淬火前就存在的裂纹，因为淬火裂纹是淬火冷却时产生的，绝不会发生脱碳现象。 裂纹 磨削 方向 图1 平行线状磨削裂纹 裂纹 磨削 方向 图2 龟甲状磨削裂纹 4.检查裂纹的方法Crack 检查零件有无裂纹，最简单、最常用的方法是将零件喷砂后用肉眼直接观察，或使用放大镜观察零件的表面即可。当用肉眼或放大镜看不到裂纹零件时，还可用浸油探伤法检查，即将零件浸入到煤油、汽油等油中，稍后取出零件用棉纱擦拭干净，再涂以石灰粉或其他白粉，如有裂纹，则在白色部位有油渗出。有经验的检查人员还可以用敲击的方法检查出是否有