《钢的热处理内应力、变形和裂纹》的探讨（13）

伯龙马

      
      如题
    《钢的热处理内应力、变形和裂纹》的探讨（13）
     13. 防止淬火裂纹的措施
      针对上述产生淬火裂纹的各种原因，所拟定的防止淬火裂纹的措施及实例，如下所述。
     (1) 改善设计结构、合理选材和确定技术条件
概述：零件的优秀设计，除了在结构和选材方面，必须满足其使用所需要的各种性能外，同时应周全地考虑到各种加工的工艺性，尤其是热处理时产生裂纹的敏感性。从设计结构考虑，应尽量减少应力集中、相邻截面减少突变、孔位分布匀称、增加各种孔距及与边沿的距离以及避免不必要的清根和尖角等。
      在选材方面，如所周知用水冷却淬火的碳素钢，特别是高碳钢极易产生裂纹。随着钢中合金元素增加，其淬透性增加。这样可以采用冷却速度稍慢的油作淬火冷却介质，特别是含合金量较多的钢，还可以采用更缓慢的方法进行淬火冷却。如此可大大减少淬火开裂倾向。不言而喻，对于易产生裂纹的形状复杂的工件，选择合金钢制作可以有效的防止淬火裂纹。
      下面以若干实例加以阐述：
     １）滑 阀　图4-5.1所示的滑阀，原设计要求用20号钢制作，渗碳后淬火、回火硬度为HRC58～64。该零件渗碳后淬火时，极易在薄壁或多孔处开裂。当采用20Cr或18CrMnTi钢制作时，用油作淬火冷却介质，则减少了开裂倾向。
    ２）花键塞规　合理确定技术条件是完善设计的重要内容之一，是减轻淬火开裂的另一重要途径。如图4-5.2所示为花键塞规柄部的裂纹。设计时，如果局部硬化或表面硬化可以满足使用要求，尽量不要求整体淬火。该花键塞规是T10钢制作的，要求HRC58～62，整体淬火时在满足塞规前段所需要的冷却时间，对柄部来说，时间相对偏长。因此，导致沿柄部花纹产生纵向裂纹。如果改为前段（塞规测量段）局部淬火，则可避免这种裂纹。
   ３）柴油机顶杆座　如图4-5.3所示顶杆座，设计要求45号钢制作，硬度为52～56HRC。淬火后有50%～70%的数量在薄厚交界处产生裂纹。当改用20号钢渗碳后淬火，不仅提高了使用性能，同时解决了淬火裂纹问题。