鍛造裂紋與熱處理裂紋區(qū)別

一：鍛造裂紋與熱處理裂紋形態(tài)鍛造裂紋一般在高溫時(shí)形成，鍛造變形時(shí)由于裂紋擴(kuò)大并接觸空氣，故在100X或500X顯微鏡下觀察，可見(jiàn)到裂紋內(nèi)充有氧化皮，且兩側(cè)是脫碳的，組織為鐵素體形態(tài)特征是裂紋比較粗壯且一般經(jīng)多條形式存在明細(xì)尖端較圓純，無(wú)明細(xì)的方向性，除以上典型形態(tài)外，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)有些鍛造裂紋比較細(xì)。裂紋周?chē)皇侨撎级前朊撎肌４慊鸺訜徇^(guò)程中產(chǎn)生的裂紋與鍛造加熱過(guò)程形成的裂紋在性質(zhì)和形態(tài)上有明顯的差別。對(duì)結(jié)構(gòu)鋼而言，熱處理溫度一般較鍛造溫度要低得多，即使是高速鋼、高合金鋼其加熱保溫時(shí)間則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鍛造溫度。由于熱處理加熱溫度偏高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或快速加熱，均會(huì)在加熱過(guò)程中產(chǎn)生早期開(kāi)裂。產(chǎn)生沿著較粗大晶粒邊界分布的裂紋；裂紋兩側(cè)略有脫碳組織零件加熱速度過(guò)快，也會(huì)產(chǎn)生早期開(kāi)裂，這種裂紋兩側(cè)無(wú)明顯脫碳，但裂紋內(nèi)及其尾部充有氧化皮。有時(shí)因高溫儀器失靈，溫度非常高，致使零件的組織極粗大，其裂紋沿粗大晶粒邊界分布。結(jié)構(gòu)鋼常見(jiàn)的缺陷：1、鍛造缺陷（1過(guò)熱、過(guò)燒：主要特征是晶粒粗大，有明顯的魏氏組織。出現(xiàn)過(guò)燒說(shuō)明加熱溫度高、斷口晶粒粗大，凹凸不平，無(wú)金屬光澤，晶界周?chē)醒趸撎棘F(xiàn)象。（2鍛造裂紋：常產(chǎn)生于組織粗大，應(yīng)力集中處或合金元素偏析處部常充滿氧化皮度高端溫度低產(chǎn)生裂紋。還有一種裂紋是鍛造后噴水冷卻后形成的疊孔料板磨損、

鍛造粗糙等原因造成了表面缺陷后續(xù)鍛造時(shí)表面氧化皮等缺陷卷入鍛件本體內(nèi)而形成折縫。在顯微鏡上觀察時(shí)，可發(fā)現(xiàn)折疊周?chē)忻黠@脫碳。2、熱處理缺陷）淬裂：其特點(diǎn)是剛健挺直，呈穿晶分布，起始點(diǎn)較寬，尾部細(xì)長(zhǎng)曲折種裂紋多產(chǎn)生于馬氏體轉(zhuǎn)變之后裂紋周?chē)娘@微組織與其它區(qū)域無(wú)明顯區(qū)別無(wú)脫碳現(xiàn)象熱微組織粗大果是輕度過(guò)熱，可采用二次淬火來(lái)挽救。（3過(guò)燒：除晶粒粗大外，部分晶粒已趨于熔化，晶界極粗。（4軟點(diǎn)：顯微組織有塊狀或網(wǎng)狀屈氏體和未溶鐵素體等。加熱不足，保溫時(shí)間不夠，冷卻不均勻都會(huì)產(chǎn)生軟點(diǎn)。二：鍛造裂紋與熱處理裂紋產(chǎn)生原因鍛造裂紋：鋼在鍛造過(guò)程中，由于鋼材存在表面及內(nèi)部缺陷，如發(fā)紋、砂眼、裂紋、夾雜物、皮下氣泡、縮孔、白點(diǎn)和夾層等，都可能成為鍛打開(kāi)裂的原因。另外，由于鍛打工藝不良或操作不當(dāng)，如過(guò)熱、過(guò)燒或終鍛溫度太低，鍛后冷卻速度過(guò)快等，也會(huì)造成鍛件開(kāi)裂。熱處理裂紋：淬火裂紋是宏觀裂紋，主要由宏觀應(yīng)力引起實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中制工件常由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理材選擇不當(dāng)、淬火溫度控制不正確、淬火冷速不合適等因素，一方面增大淬火內(nèi)應(yīng)力，會(huì)使已形成的淬火顯微裂紋擴(kuò)展成宏觀的淬火裂紋一方面于增大了顯

微裂紋的敏感度，增加了顯微裂紋的數(shù)量，降低了鋼材的脆斷抗力從而增大淬火裂紋的形成可能性。影響淬裂的因素很多，這里僅將生產(chǎn)中常碰到的幾種情況作一介紹：1.原材料已有缺陷而導(dǎo)致的淬裂：如果原材料表面和內(nèi)部有裂紋或夾雜物等缺陷淬火之前未發(fā)現(xiàn)可能形成淬火裂紋。2夾雜物導(dǎo)致的開(kāi)裂：如果零件內(nèi)部夾雜物嚴(yán)重，或本身因夾雜物嚴(yán)重已經(jīng)隱藏有裂紋，淬火時(shí)將有可能產(chǎn)生裂紋3因原始組織不良而導(dǎo)致的淬裂4淬火溫度不當(dāng)造成的淬裂淬火溫度不當(dāng)引起零件淬裂，一般有兩種情況：（1儀表指示溫度低于爐子的實(shí)際溫度，使淬火溫度偏高，造成淬火過(guò)熱，導(dǎo)致工件發(fā)生開(kāi)裂熱淬火開(kāi)裂的金相組織均存在晶粒粗大和粗大的馬氏體。

（2鋼件實(shí)際含碳量高于鋼材牌號(hào)所規(guī)定的含量，若按原牌號(hào)的正常淬火工藝淬火時(shí)于提高了鋼的淬火溫度易造成零件過(guò)熱和晶粒長(zhǎng)大淬火時(shí)應(yīng)力增大而引起淬裂。5淬火冷卻不當(dāng)造成的淬裂淬火時(shí)由于冷卻不當(dāng)，也會(huì)使零件產(chǎn)生淬裂事故。6機(jī)加工缺陷導(dǎo)致的淬裂由于機(jī)加工不良，在零件表面留下了粗而深的刀痕，盡管是很簡(jiǎn)單的零件或不是應(yīng)力集中的地方會(huì)在淬火時(shí)造成開(kāi)裂在服役過(guò)程中發(fā)生早期損壞。7零件外形對(duì)淬火裂紋的影響零件幾何形狀不合理，或截面過(guò)度區(qū)厚薄相差較大，在淬火時(shí)均易因應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋8不及時(shí)回火導(dǎo)致的開(kāi)裂淬火后不及時(shí)回火，將可能因淬火殘余應(yīng)力過(guò)大而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生?？傊媒鹣喾椒ㄟM(jìn)行缺陷分析是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作于零件失效有時(shí)是由多種因素所造成的，所以在實(shí)際工作中，應(yīng)做多方面調(diào)查，掌握實(shí)情，并從多方面進(jìn)行分析，以確保缺陷分析的準(zhǔn)確性。三：熱處理裂紋產(chǎn)生機(jī)理與磨削裂紋產(chǎn)生機(jī)理熱處理裂紋：產(chǎn)生機(jī)理淬火后出現(xiàn)

內(nèi)應(yīng)力分為熱應(yīng)力與相變應(yīng)力。1工件在加熱或冷卻時(shí)，由于不同部位存在著溫度差而導(dǎo)致熱脹或冷縮不一致所引起的應(yīng)力稱(chēng)為熱應(yīng)力?；鸸ぜ诩訜釙r(shí)碳體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。由于不同組織的比容不同，故加熱冷卻過(guò)程中必然要發(fā)生體積變化。熱處理過(guò)程中由于工件表面與心部的溫差使各部位組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)進(jìn)行而產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為相變應(yīng)力。淬火冷卻時(shí)件中的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料的屈服點(diǎn)可能產(chǎn)生塑性變形內(nèi)應(yīng)力大于材料的抗拉強(qiáng)度，則工件將發(fā)生開(kāi)裂。磨削裂紋：高的磨削溫度容易燒傷工件表面淬火鋼件表面退火度降低使由于切削液的澆注能發(fā)生二次淬火會(huì)在工件表層產(chǎn)生張應(yīng)力及微裂紋低零件的表面質(zhì)量和使用壽命。1．零件熱處理裂紋產(chǎn)生的原因零件在熱處理過(guò)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(guò)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(guò)鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)造成零件的開(kāi)裂。

作用在零件上的應(yīng)力有兩種應(yīng)力和拉應(yīng)力火時(shí)形成的拉應(yīng)力是引起淬火裂紋的主要原因是當(dāng)鋼的塑性較高時(shí)使有較大的拉應(yīng)力也不會(huì)引起零件的開(kāi)裂如沒(méi)有發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的去應(yīng)力退火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(kāi)裂淬火裂紋的形成必須同時(shí)存在兩個(gè)條件是具有脆性組織是拉應(yīng)力超過(guò)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(lèi)型裂紋的分類(lèi)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(chēng)龜裂；按裂紋發(fā)生的位置分，有表層裂紋(或稱(chēng)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、回火裂紋處理裂紋洗裂紋及磨削裂紋等件在熱處理過(guò)程中以淬火裂紋為最多。3．裂紋的分辨方法如何區(qū)分究竟是淬火裂紋火裂紋造裂紋還是磨削裂紋等是很重要的樣便于準(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。第一意淬火裂紋和磨削裂紋形態(tài)的不同于淬火時(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)呈龜甲狀裂紋削裂紋的深度根淺淬火裂紋一般都比較深比較大，與磨削方同無(wú)關(guān)，多呈直線刀割狀開(kāi)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。第三察零件的裂斷面來(lái)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零件經(jīng)過(guò)鍛造或壓