淬火开裂及防止方法
2017-11-30 10:40:25 点击：
应力集中，容易引起淬火开裂。用T12钢加工成具有槽口和盲孔的试样，淬火处理，检验淬裂倾向性，发现在正常淬火温度下淬裂率可达50％～100％。而无槽口时基本上不产生裂纹。槽口可增加工件形成弧形裂纹的倾向。工件表面的粗糙程度也与淬裂有很大关系。粗糙的刀痕，凹凸不平和打印符号也都容易造成应力集中。大齿锉刀，刻纹较深，在淬火时易产生沿刻纹方向的裂纹。1．5加热不当的影响钢件在热处理时的加热温度、保温时间和加热设备(炉内气氛)等均能成为淬火裂纹的诱因。1．5．1加热温度的影响淬火加热温度愈高，淬裂倾向愈大。这不是热·78·《热处理》2010年第25卷第3期处理宏观应力增大引起的，而是过热或晶粒粗化引起的。淬火温度升高，加热时间延长，使奥氏体晶粒长大，则淬火马氏体粗化、脆化，断裂强度降低，这是淬裂倾向增大的根本原因。一般来说，晶粒越细小，正断抗力越高，越难以脆性断裂。相反，晶粒粗化，正断抗力急剧下降。对于高碳钢，升高淬火温度至A以上，二次碳化物逐渐溶解而消失，马氏体形态将产生变化，其结果不再是隐晶马氏体，而出现蝶状马氏体或板条晶和片状晶的整合组织，孪晶亚结构数量增加。这些组织结构的变化会引起断裂强度的变化。图11是1．3％C钢和1．6％C钢在不同淬火温度下的压缩断裂强度，各种温度淬火后进行液氮冷却，使残留奥氏体量为6％左右。造成破断抗力降低的微观因素是马氏体针(片、条)粗化，相互撞击应力增加，不均匀显微局部应力增加，产生淬火显微裂纹等等，因而强度降低。此外，过共析高碳钢随淬火温度升高，奥氏体中的含碳量和合金元素量增加，从而增加了淬透性和可硬性，降低了马氏体点，这些也是增加淬裂倾向的因素。图12为淬火温度对淬裂件数的影响。从图可见，淬火温度升高，淬裂率直线增加。因此对于淬火裂纹敏感性较大的零件，应注意选择淬火温度，尽量选用较低的淬火加热温度。在实际热处理生产中，往往有过热发生。对于一般钢种，若已发现加热温度过高，则不必淬火，将其取出空冷，当冷却到没有火色时(约550oC以下)，再重新加热到正常温度淬火。这是利用正火，通过相变调整晶粒度，消除过热危害的一个简捷措施。1．5．2加热炉的影响淬火开裂与加热炉的炉型也有一定的关系。最不容易发生淬裂的加热炉是真空炉，其次按电炉、盐浴炉、火焰炉的顺序排列易于产生淬火裂纹。重油炉、燃煤炉等火焰炉是最容易发生淬裂的炉型。真空炉是辐射加热，既不氧化脱碳，也不易发生过热，零件表面质量好，因此难以淬裂。火焰炉采用燃烧的炽热火焰直接加热工件，温度不均匀，且易过热，容易氧化脱碳，这是其淬裂率较高的原因。还有，燃料火焰中含有氢，它易渗入高温的钢材表面，产生氢脆，助长了淬裂倾向。
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