1簡介
熱處理裂紋的分類:非淬火裂紋——表面龜裂、表面邊緣T型裂紋;淬火裂紋——縱裂(組織應(yīng)力型)、弧裂(局部拉應(yīng)力型)、大型工件淬火裂紋(縱斷、橫斷)、邊廓表面裂紋(局部拉應(yīng)力型)、脫裂、第二類應(yīng)力裂紋
2縱裂
⑴縱裂的宏觀形態(tài)
沿細(xì)長零件表面啟裂,在沿縱向擴展的同時,又以垂直表面的方向向截面內(nèi)部擴展,形成外寬內(nèi)尖的楔形裂口。縱裂的擴展總是終止于截面的中心處附近,外觀上看縱向單條裂紋和橫截面上的楔形裂口,是縱裂的基本宏觀形態(tài)。
⑵縱裂的形成條件
淬透是縱裂形成的必要條件。小工件淬透后的應(yīng)力狀態(tài)屬于組織應(yīng)力型殘余應(yīng)力,一般情況下組織應(yīng)力的切向應(yīng)力顯著大于軸向應(yīng)力。因此形成組織應(yīng)力型殘余應(yīng)力是縱裂的應(yīng)力條件。
⑶縱裂預(yù)防措施
①采用較緩慢的冷卻介質(zhì),如油等 。也可用水、油雙液淬火,但水、油雙液淬火對于一些小件無實際使用價值。
②工件加熱避免過熱,出爐后可適當(dāng)預(yù)冷,淬火后及時回火。
③加強技術(shù)管理技術(shù)培訓(xùn),切實對有關(guān)工藝操作人員進行淬裂理論教育。
3弧裂
⑴弧裂形成的條件
應(yīng)同時具備整體快速冷卻、不能淬透、具有弧裂的幾何敏感部位的結(jié)構(gòu)形式。
⑵幾何敏感部位的結(jié)構(gòu)形式
有孔洞、凹面和碗面、截面尺寸突變、軸肩。
⑶幾何敏感部位的緩冷效應(yīng)
具有上述結(jié)構(gòu)形式在淬火冷卻過程中的主要作用是顯著降低那里的實際冷卻速度,產(chǎn)生緩冷效應(yīng)。
⑷幾何敏感部位處的組織
幾何敏感部位緩冷效應(yīng),要么使局部未淬硬產(chǎn)生淬火屈氏體并處在馬氏體的包圍之中(在金相的宏觀或微觀上可看出);要么淬硬層被局部明顯減薄。在熱處理生產(chǎn)中產(chǎn)生的弧裂中,前一種占絕大多數(shù)。
⑸弧裂的形成擴展方式及典型宏觀形態(tài)
弧裂首先在幾何敏感部位的表面上形成,并由此沿曲(弧)面先向截面內(nèi)部定向擴展,嚴(yán)重時可穿越零件的其余截面,再向零件的外表面延伸,直到在那里呈弧形露出;嚴(yán)重時常使相應(yīng)部位沿弧裂脫落(或經(jīng)敲擊即可脫落)。開裂面通常為形狀各異的曲(弧)面,最典型的是從幾個不同的方向觀察時都呈弧形,是判定弧裂的重要依據(jù)。對存在于幾何敏感部位上并可引起應(yīng)力集中效應(yīng)的因素(如尖銳拐角),并不誘發(fā)或促進弧裂的產(chǎn)生。
⑹弧裂的預(yù)防措施
①實施局部強冷:
對于可能引起弧裂的零件,要考慮對幾何敏感部位進行局部強冷(高溫區(qū)間)的可能性和實施方法。
②實施局部弱冷:
對于可能引起弧裂的零件,要考慮對幾何敏感部位進行局部弱冷(高溫區(qū)間)的可能性和實施方法。最典型的當(dāng)屬堵孔淬火,讓孔內(nèi)在高溫區(qū)內(nèi)冷速更緩,并全部轉(zhuǎn)變成屈氏體組織。
③實施低溫區(qū)緩冷的淬火方法。