高合金钢淬火裂纹的产生和解决方法

高合金钢淬火产生的裂纹的原因和解决方法

高合金钢是指在钢铁中有一种合金元素在10%以上时的合金钢。淬火是指将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。

高合金钢淬火时由于内应力超过材料的断裂强度，将导致工件产生淬火裂纹（尤其是在应力集中处）。而同时又由于高合金钢一般加热温度较高，而Ms点又较低，用普通方法有可能产生较严重的的裂纹。由于高合金钢的合金元素较大而随着合金元素的增加，若采用较大加热与冷却速度时，也会因加热与冷却的不均匀产生强大的内应力而淬裂。同时若合金钢的零件的设计不合理造成应力集中侧更加大淬裂倾向，原始组织中的严重带状和网装碳化物,晶粒粗大等在淬火时也会加大淬裂的倾向。同时如果合金里面含有氢也会对合金的淬裂纹有很大影响，一些有害杂质如磷，锑，铋，铅，锡等在淬火时容易产生应力集中从而形成纵向裂纹。

高合金钢的热处理是为了改善其力学性能，化学性能，物理性能，提高产品的使用寿命和提高效能。但是高合金钢一旦产生或形成裂纹，侧产品不得不报废，造成很大的经济损失，因此解决淬火裂纹的产生有很重要的经济意义。

工作应该从产品的设计开始，在设计时应正确选择材料，合理进行结构设计，提出恰当的热处理技术要求。零件设计完成后合理制定热处理工艺，并按照工艺流程正确热处理。其几个重要解决淬火裂纹的环节如下：

1 确定恰当的加热参数

在热处理中，加热不当是引起淬火开裂的主要因素。因此要正确选择加热介质，加热温度，加热速度和保温时间等加热参数。

2 选定合适的淬火方法

合适的淬火方法可以很好的解决淬火裂纹的产生，其中可分为：

（1）预冷淬火

预冷淬火是淬火时零件先在空气,油，热浴中，预冷到略高Ar3的温度后，再迅速置于淬火介质中淬火。预冷淬火可以减少热应力，使工件变形和开裂倾向减少。

（2）多介质淬火

多介质淬火，根据选用的淬火介质的不同，以及操作方法的特点可分为双介质淬火，三介质淬火等。

（3）分级淬火

分级淬火是将工件从淬火温度，直接速冷到Ms点以上某一温度，经适当保温，使工件表面与心部的温度均匀后，再取出空冷，使工件在缓慢冷速下进行马氏体转变的淬火方法。

（4）马氏体等温淬火

零件奥氏体化后淬入低于Ms点以下50—到100°C的热浴中等温保持，以获得马氏体的淬火方法。

（5）薄壳淬火

薄壳淬火是指将低淬透性的钢制工件，整体加热后，用水，盐水等急速冷却，使其表面得到一定均匀的马氏体壳层。

（6）间断淬火法

将加热好的工件淬入水中，数秒后随即提出水面，在客气中稍等一定时间，再淬入水中，如此往复几次，最后放入水中冷至室温。

（7）浅冷淬火

有些工件在淬火时，自高温一直冷却到室温，侧因淬火应力较大，较易发生变形开裂。

为避免这种现象，采用浅冷淬火，即在淬火时，严格控制工件在淬火介质中的停留时间，使其在最终到达的温度高于室温数百度从冷却介质中取出后，立即送入回火炉中进行回火。

（8）局部淬火

进行局部淬火可以避免整体淬火产生的裂纹。

3淬火介质的选择

为了满足淬火需求和解决高合金钢的淬火裂纹的产生，合理选择淬火介质是一项重要的环节。其依据是：零件的特性，淬火的方式等

4其他预防方法

淬火后及时回火，形状复杂的、零件的薄壁处理进行局部包扎也可以解决高合金钢淬裂纹的产生。