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淬火裂紋:剝離裂紋

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剝離裂紋的特征是淬火后裂紋發(fā)生在工件次表層,裂紋與工件表面平行。這種裂紋多發(fā)生在表面淬火,或滲碳、碳氮共滲、滲氮和滲硼等化學(xué)熱處理的工件中,裂紋的位置多在硬化層和心部交界處,即多產(chǎn)生在過渡區(qū)中。

剝離裂紋產(chǎn)生于工件的次表層很薄的區(qū)域。在這個區(qū)域,作用著兩向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力。這類應(yīng)力與硬化層或者硬化層與心部過渡區(qū)的組織不均勻性有關(guān)。例如合金滲碳鋼工件,以一定速度淬火冷卻后,滲碳層組織為馬氏體、碳化物及殘留奧氏體,過渡區(qū)為貝氏體加馬氏體,或者托氏體,心部為鐵素體加珠光體。由于馬氏體比體積大,在相變時產(chǎn)生體積膨脹,從而受到內(nèi)部的牽制,使表層馬氏體區(qū)呈受壓狀態(tài),在軸向和切向均受著壓應(yīng)力,在接近馬氏體區(qū)的極薄層中具有徑向拉應(yīng)力。剝離裂紋也就產(chǎn)生在應(yīng)力急劇變化的平行于表面的次表層,裂紋嚴(yán)重擴(kuò)展時造成表層剝落。如果加快滲碳件的冷卻速度,使?jié)B碳件獲得均勻一致的馬氏體組織,或者減慢冷卻速度,使其獲得均勻一致的托氏體組織(或珠光體加鐵素體),則可以防止剝離裂紋的產(chǎn)生。

在高頻感應(yīng)加熱淬火、火焰淬火或其他表面淬火時,工件表層過熱,沿硬化層組織不均勻也容易形成剝離裂紋。




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