大型鍛件的缺陷與對策：淬火裂紋與回火脆性

　　許多對力學(xué)性能與表面硬度要求高的大鍛件，鍛后要經(jīng)粗加工，再進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理或表面淬火。在熱處理時，由于溫度急劇變化，將產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力。由于相變還產(chǎn)生組織應(yīng)力，和鍛件存在的殘余應(yīng)力疊加，合成的拉應(yīng)力值如果超過材料的抗拉強(qiáng)度，并且沒有塑性變形松弛，將會產(chǎn)生各種形式的開裂和裂紋。例如縱向、橫向、表面和中心裂紋，表面龜裂和表層剝離等。

　　由于大鍛件截面尺寸大，加熱、冷卻時溫度分布不均勻，相變過程復(fù)雜，殘余應(yīng)力大，而且程度不同地存在著各種宏觀和微觀缺陷，塑性差，韌性低，這都能加劇裂紋萌生與擴(kuò)展的過程，往往形成即時的或延時的開裂破壞，甚至炸裂與自然置裂等，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

　　9Cr2Mo鋼軋輥表面淬火橫向裂紋，在調(diào)質(zhì)淬火加熱時出現(xiàn)過熱，而且回火不足，心部保留較高的殘余內(nèi)應(yīng)力，在以后的工頻熱處理表面淬火時，心部拉應(yīng)力與殘余應(yīng)力迭加，超過該鋼的強(qiáng)度極限，引起斷裂為三段。斷口表明：裂紋源于過熱粗晶的心部，沿徑向有放射狀的撕裂棱，表層為細(xì)瓷狀的表淬層。

　　防止淬火裂紋的一般對策是：

　　1)采用合理的熱處理規(guī)范，控制加熱速度與冷卻過程，減少加熱缺陷與溫度應(yīng)力；

　　2)避免鍛件中存在嚴(yán)重的冶金缺陷與殘余應(yīng)力；

　　3)淬火后及時回火。

　　回火脆性系碳化物析出或磷、錫、銻、砷等有害微量元素沿晶界聚集而引起的脆性增大的傾向。

　　防止回火脆性的對策是：

　　1)減少鋼中有害元素的含量；

　　2)減少鋼中偏析；

　　3)避免在回火脆性溫度區(qū)熱處理，適當(dāng)快冷，防止有害組元富集。

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