1.大型零件淬火裂紋的形成

       （1）大型零件淬火殘余應力為熱應力型

       淬火介質(zhì)的冷卻能力越強、截面尺寸越大、加熱溫度越高,淬火殘余應力越大。

       （2）應力作用方式與開裂原因冷卻末期，外層金屬已冷到低溫，內(nèi)部金屬的溫度必然高于外層。當其繼續(xù)降溫時，因伴隨體積收縮受到外層金屬的強力約束，而在中心部位產(chǎn)生三維拉應力，最大拉應力作用在截面的中心處。金屬力學性能理論表明，金屬在三維拉應力作用下，大大約束了塑性變形能力，使其轉變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，極易產(chǎn)生低應力脆性斷裂；這就是具有珠光體組織的大件心部金屬，在熱應力型應力作用下形成裂紋的根本原因。

       （3）斷口特征

       1）短圓柱型常為縱向裂開，當高度為直徑的兩倍左右時，有橫斷現(xiàn)象。多見于碳素工具鋼，這些零件中心往往存在網(wǎng)狀滲碳體，降低鋼的強度并沿其擴展。

       2）軸類當軸向與切向最大拉應力超過零件中心處材料的強度時，首先在該處開裂。隨后在淬火應力的作用下，裂紋分別沿縱向和橫向由內(nèi)向外擴展，直到在外表面露出裂紋。但是裂紋也可能終止于內(nèi)部某處成為內(nèi)裂。當殘余應力足夠大時，可能在淬火末期自行完全斷開。然而更多時候是在露出零件表面裂紋的基礎上，通過機加工等辦法而顯現(xiàn)。在長度遠大于直徑的時候，橫斷比縱裂更多見，而且同一零件上可能產(chǎn)生多處橫斷或縱裂。裂紋源通常位于截面中心處，當截面中心附近區(qū)域存在冶金缺陷時，裂紋源才可能偏離截面中心處。

       3）齒圈類一般為中碳鑄鋼制造，只能形成徑向裂紋。裂源為橫斷面的幾何中心處或鑄造的熱節(jié)點處，并由此通過齒圈中心的徑向面，由里向外擴展，最終裂開。

       4）炸裂的內(nèi)裂：

       炸裂是有傷害危險的開裂，應注意防范。炸裂發(fā)生在冷卻末期以后。

       5）斷口特征斷裂面平齊，無明顯塑性變形發(fā)生，呈典型的脆性斷口。

       6）內(nèi)部冶金缺陷的作用大件截面中心及其附近，是熱應力型應力的最大拉應力存在和作用的位置，這里又是 許多冶金缺陷產(chǎn)生或存在的部位。這些缺陷是重要的促裂、誘裂因素，也是大件淬裂的天然裂源和直接原因。由于種種原因的制約與影響，目前我國大型鑄鍛件的綜合冶金質(zhì)量還很不理想，因而成為影響大件淬裂的最重要的實際因素之一。

       應當注意的是：存在于大型零件表面上的一切能引起應力集中效應的因素，在淬火過程中，決無誘發(fā)和促進裂紋作用。故此，熱處理之前不必要清除大型鑄鍛件的表面缺陷。

       2.大件淬裂的預防措施

       （1）利用熱處理基本應力的交互作用和雙重作用特征，設計或改進大件的淬火工藝；

       （2）淬火采用合適的淬火介質(zhì)，預冷以及帶溫出液等措施；

       （3）及時回火注意回火冷卻方法。