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)行調質(zhì)熱處理或表面淬火。在熱處理時(shí)，由于溫度急劇變化，將產(chǎn)生很大的溫度應力。由于相變還產(chǎn)生組織應力，和鍛件存在的殘余應力疊加，合成的拉應力值如果超過(guò)材料的抗拉強度，并且沒(méi)有塑性變形松弛，將會(huì )產(chǎn)生各種形式的開(kāi)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(shí)溫度分布不均勻，相變過(guò)程復雜，殘余應力大，而且程度不同地存在著(zhù)各種宏觀(guān)和微觀(guān)缺陷，塑性差，韌性低，這都能加劇裂紋萌生與擴展的過(guò)程，往往形成即時(shí)的或延時(shí)的開(kāi)裂破壞，甚至炸裂與自然置裂等，造成重大經(jīng)濟損失。

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

　　防止淬火裂紋的一般對策是：

　　1)采用合理的熱處理規范，控制加熱速度與冷卻過(guò)程，減少加熱缺陷與溫度應力；

　　2)避免鍛件中存在嚴重的冶金缺陷與殘余應力；

　　3)淬火后及時(shí)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熱處理，適當快冷，防止有害組元富集。

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