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形成，鍛造變形時由于裂紋擴(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，無明細(xì)的方向性，除以上典型形態(tài)外，有時會出現(xiàn)有些鍛造裂紋比較細(xì)。裂紋周圍不是全脫碳而是半脫碳。淬火加熱過程中產(chǎn)生的裂紋與鍛造加熱過程形成的裂紋在性質(zhì)和形態(tài)上有明顯的差別。對結(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，保溫時間過長或快速加熱，均會在加熱過程中產(chǎn)生早期開裂。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快，也會產(chǎn)生早期開裂，這種裂紋兩側(cè)無明顯脫碳，但裂紋內(nèi)及其尾部充有氧化皮。有時因高溫儀器失靈，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)鋼常見的缺陷：1、鍛造缺陷（1過熱、過燒：主要特征是晶粒粗大，有明顯的魏氏組織。出現(xiàn)過燒說明加熱溫度高、斷口晶粒粗大，凹凸不平，無金屬光澤，晶界周圍有氧化脫碳現(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，可發(fā)現(xiàn)折疊周圍有明顯脫碳。2、熱處理缺陷）淬裂：其特點是剛健挺直，呈穿晶分布，起始點較寬，尾部細(xì)長曲折種裂紋多產(chǎn)生于馬氏體轉(zhuǎn)變之后裂紋周圍的顯微組織與其它區(qū)域無明顯區(qū)別無脫碳現(xiàn)象熱微組織粗大果是輕度過熱，可采用二次淬火來挽救。（3過燒：除晶粒粗大外，部分晶粒已趨于熔化，晶界極粗。（4軟點：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，保溫時間不夠，冷卻不均勻都會產(chǎn)生軟點。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、白點和夾層等，都可能成為鍛打開裂的原因。另外，由于鍛打工藝不良或操作不當(dāng)，如過熱、過燒或終鍛溫度太低，鍛后冷卻速度過快等，也會造成鍛件開裂。熱處理裂紋：淬火裂紋是宏觀裂紋，主要由宏觀應(yīng)力引起實際生產(chǎn)過程中制工件常由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理材選擇不當(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際溫度，使淬火溫度偏高，造成淬火過熱，導(dǎo)致工件發(fā)生開裂熱淬火開裂的金相組織均存在晶粒粗大和粗大的馬氏體。

（2鋼件實際含碳量高于鋼材牌號所規(guī)定的含量，若按原牌號的正常淬火工藝淬火時于提高了鋼的淬火溫度易造成零件過熱和晶粒長大淬火時應(yīng)力增大而引起淬裂。5淬火冷卻不當(dāng)造成的淬裂淬火時由于冷卻不當(dāng)，也會使零件產(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，盡管是很簡單的零件或不是應(yīng)力集中的地方會在淬火時造成開裂在服役過程中發(fā)生早期損壞。7零件外形對淬火裂紋的影響零件幾何形狀不合理，或截面過度區(qū)厚薄相差較大，在淬火時均易因應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋8不及時回火導(dǎo)致的開裂淬火后不及時回火，將可能因淬火殘余應(yīng)力過大而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。總之用金相方法進(jìn)行缺陷分析是一項較為復(fù)雜的工作于零件失效有時是由多種因素所造成的，所以在實際工作中，應(yīng)做多方面調(diào)查，掌握實情，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，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)力稱為熱應(yīng)力?；鸸ぜ诩訜釙r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，故加熱冷卻過程中必然要發(fā)生體積變化。熱處理過程中由于工件表面與心部的溫差使各部位組織轉(zhuǎn)變不同時進(jìn)行而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為相變應(yīng)力。淬火冷卻時件中的內(nèi)應(yīng)力超過材料的屈服點可能產(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程中會產(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，會引起零件的變形；當(dāng)應(yīng)力更大，超過鋼的抗拉強(qiáng)度時，則會造成零件的開裂。

作用在零件上的應(yīng)力有兩種應(yīng)力和拉應(yīng)力火時形成的拉應(yīng)力是引起淬火裂紋的主要原因是當(dāng)鋼的塑性較高時使有較大的拉應(yīng)力也不會引起零件的開裂如沒有發(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，才容易造成零件的開裂淬火裂紋的形成必須同時存在兩個條件是具有脆性組織是拉應(yīng)力超過了此時鋼的抗拉強(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；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、回火裂紋處理裂紋洗裂紋及磨削裂紋等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比較容易，

此時注意裂紋的形態(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水淬時造成的水銹)，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)過鍛造或壓