雞眼機(jī)模具| 零件在熱處理過程中產(chǎn)生的裂紋是最嚴(yán)重的熱處理缺陷之一。這種缺陷通常是無法補(bǔ)救的，零件只能報(bào)廢，因而它引起了熱處理工作者的特別重視。
1．零件熱處理裂紋產(chǎn)生的原因
零件在熱處理過程中會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力(組織應(yīng)力和熱應(yīng)力)，當(dāng)這些應(yīng)力超過鋼的屈服強(qiáng)度時(shí)，會(huì)引起零件的變形；當(dāng)應(yīng)力更大，超過鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)造成零件的開裂。作用在零件上的應(yīng)力有兩種：壓應(yīng)力和拉應(yīng)力。淬火時(shí)形成的拉應(yīng)力是引起淬火裂紋的主要原因。但是當(dāng)鋼的塑性較高時(shí)，即使有較大的拉應(yīng)力也不會(huì)引起零件的開裂，比如沒有發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的去應(yīng)力退火，獲得較多殘留奧氏體的等溫淬火等。只有在應(yīng)力較大，又具備了高硬度、脆性大的組織時(shí)，才容易造成零件的開裂。故淬火裂紋的形成必須同時(shí)存在兩個(gè)條件：一是具有脆性組織；二是拉應(yīng)力超過了此時(shí)鋼的抗拉強(qiáng)度(當(dāng)然其他情況也能促使零件裂紋發(fā)生，比如原材料缺陷、設(shè)計(jì)及機(jī)械加工不當(dāng)造成的缺陷等)。
2．關(guān)于裂紋的類型
裂紋的分類方法各種各樣。按裂紋的方向分，有縱向裂紋、橫向裂紋、弧形裂紋和網(wǎng)狀裂紋(又稱龜裂)等；按裂紋發(fā)生的位置分，有表層裂紋(或稱表面裂紋)和內(nèi)部裂紋；按裂紋發(fā)生在不同的工序分，有鍛造裂紋、焊接裂紋、淬火裂紋、回火裂紋、冷處理裂紋、酸洗裂紋及磨削裂紋等。零件在熱處理過程中以淬火裂紋為最多。
3．裂紋的分辨方法
如何區(qū)分究竟是淬火裂紋、回火裂紋、鍛造裂紋還是磨削裂紋等是很重要的，這樣便于準(zhǔn)確查找裂紋發(fā)生在哪一工序，有利于分析裂紋產(chǎn)生的原因。
第一，注意淬火裂紋和磨削裂紋形態(tài)的不同。對(duì)于淬火時(shí)未發(fā)現(xiàn)而在磨削后才發(fā)現(xiàn)的裂紋，要區(qū)別是淬火裂紋還是磨削裂紋。在裂紋未附著污染物時(shí)比較容易，此時(shí)注意裂紋的形態(tài)，特別是裂紋發(fā)展的方向，磨削裂紋是垂直于磨削方向的，呈平行線形態(tài)(如圖1所示)，或呈龜甲狀裂紋。磨削裂紋的深度很淺，而淬火裂紋。一般都比較深、比較大，與磨削方向無關(guān)，多呈直線刀割狀開裂。
第二，注意裂紋發(fā)生的部位。尖銳的凹凸轉(zhuǎn)角處、孔的邊緣處、刻印處、打鋼印處及機(jī)械加工造成的表面缺陷等部位，在這些部位發(fā)生的裂紋多屬淬火裂紋。
第三，通過觀察零件的裂斷面來區(qū)分是淬火裂紋還是淬火前的鍛造裂紋或其他情況造成的裂紋。若裂紋斷面呈白色或暗白色或淺紅色(水淬時(shí)造成的水銹)，均可斷定為淬火裂紋，若裂紋斷面呈深褐色，甚至有氧皮出現(xiàn)，那就不是淬火裂紋，系淬火前就存在的裂紋，是零件經(jīng)過鍛造或壓延時(shí)形成的裂紋，這些裂紋都會(huì)因淬火而被擴(kuò)大。因淬火裂紋基本上是在M 點(diǎn)以下時(shí)形成的，其斷面是不會(huì)被氧化的。
第四，在顯微組織中，淬火裂紋是沿晶界斷裂，若不是沿晶界斷裂，而是沿晶內(nèi)斷裂，則屬于疲勞裂紋。
第五，如果裂紋周圍有脫碳層存在，那就不是淬火裂紋，而是淬火前就存在的裂紋，因?yàn)榇慊鹆鸭y是淬火冷卻時(shí)產(chǎn)生的，絕不會(huì)發(fā)生脫碳現(xiàn)象。將零件噴砂后用肉眼直接觀察，使用放大鏡觀察零件的表面即可。當(dāng)用眼睛或放大鏡看不到裂紋時(shí)。還可用浸油探傷法檢查，即將零件浸入到煤油、汽油等油中，稍后取出零件用棉紗擦拭干凈，再涂以石灰粉或其他白粉，如有裂紋，則在白色部分有油滲出。有經(jīng)驗(yàn)的檢查人員還可以用敲擊的方法檢查出是否有裂紋，即用小錘等輕輕敲擊零件，如果發(fā)出清晰的金屬聲音，尾音比較長，即可認(rèn)為沒有裂紋；反之，若發(fā)出重濁的聲音，就出現(xiàn)了裂紋。還可以采用磁力探傷法及熒光探傷法檢查零件是否有裂紋。
5．淬火過熱與淬火裂紋
零件被加熱到高出工藝規(guī)定的某一淬火加熱溫度并在一定的加熱時(shí)間里，便會(huì)造成工件的淬火過熱。過熱溫度會(huì)因鋼種的不同而不同。工件一旦過熱，則奧氏體晶粒粗化，生成的馬氏體針也粗大，容易產(chǎn)生馬氏體微裂紋。這種馬氏體的微裂紋是淬火裂紋的激發(fā)源，并發(fā)展成為淬火裂紋。過熱使鋼的性能變壞，強(qiáng)度與塑性大大降低。生產(chǎn)現(xiàn)場中淬火過熱引起的淬火裂紋在工具鋼中最為常見，特別是高速工具鋼因淬火過熱造成工件裂紋的事例最多，這是由于高速鋼的淬火加熱溫度接近其熔點(diǎn)，因此稍有不慎即可引起過熱，甚至過燒。某廠在熱處理一批W18Cr4V鋼制模數(shù)為m= 12、外徑為170mm的盤形齒輪銑刀時(shí)，工藝規(guī)定的淬火加熱溫度為1270~，但由于控溫儀表失靈，表指溫度比實(shí)際爐溫低35℃，幸虧操作者發(fā)現(xiàn)爐溫的變化，立即采取終止生產(chǎn)進(jìn)行重新測(cè)溫的措施，避免了大批過熱產(chǎn)品的發(fā)生，但仍有少量齒輪銑刀出現(xiàn)了過熱引起的裂紋，如圖3所示。金相檢查發(fā)現(xiàn)淬火晶粒粗大，裂紋均發(fā)生于網(wǎng)狀碳化物處，由此可見裂紋系加熱溫度過高所致。因過熱形成的共晶碳化物沿晶界呈網(wǎng)狀分布，在晶界上形成一層硬殼使鋼產(chǎn)生了很大的脆性，阻礙了鋼的塑性變形，在淬火冷卻時(shí)產(chǎn)生的極大應(yīng)力作用下引起淬火裂紋。防止零件因淬火過熱而產(chǎn)生裂紋的主要措施是：
①工藝員要制定正確合理的加熱溫度和加熱方法。如對(duì)一些大規(guī)格碳化物偏析較嚴(yán)重的高速鋼刀具，應(yīng)采取高速鋼下限的淬火加熱溫度，為保證加熱充分，可適當(dāng)延長加熱時(shí)間，對(duì)一些帶尖角的零件應(yīng)離爐內(nèi)加熱體遠(yuǎn)一些，在鹽浴爐中工件距電極的距離不得小于50mm，以免引起尖角過熱。
② 對(duì)測(cè)溫儀表和控溫儀表要定期檢查校對(duì)和維修，保證儀表始終在運(yùn)轉(zhuǎn)正常的條件下使用。儀表員要保證測(cè)溫、定溫、調(diào)溫時(shí)準(zhǔn)確無誤。----
雞眼機(jī)廠家
③淬火工要隨時(shí)觀察中頻爐溫的情況，發(fā)現(xiàn)爐溫有異常變化時(shí)，及時(shí)找工藝員或儀表員等有關(guān)人員解決，必要時(shí)立即停產(chǎn)，重新測(cè)溫，待爐溫恢復(fù)正常后再進(jìn)行生產(chǎn)。
