磨削烧伤工件裂纹

磨削烧伤磨削烧伤的分类磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般为900-1500C）形成零件层组织发生局部变化，并在表面的某些部分岀现氧化变色，这种现象称为磨削烧伤。磨削烧伤对零件质量性能影响很大，在实际加工过程中应尽量避免。磨削烧伤有多种不同的分类方法。根据烧伤外观不同，可分为全面烧伤（整个表面被烧伤）、斑状烧伤（表面上出现分散的烧伤斑点）、均匀线条状烧伤、周期线条状烧伤；按表层显微组织的变化可分为回火烧伤、淬火回火烧伤；还可根据烧伤深度分为浅烧伤（烧伤厚度v0.05mm）＞中等烧伤（烧伤层厚度在0.005^0.01mm之间）、深度烧伤（烧伤层厚度〉0.01mm）。在生产中，最常见的是均匀的或周期的线条状烧伤。由于在磨削烧伤产生时往往伴有表面氧化作川，而在零件表面生成氧化膜。又因为氧化膜的厚度不同而使其反射光线的干涉状态不同；因此呈现出多种颜色。所以，人们通常用磨削表面的颜色来判断烧伤的程度。对钢件来说，随烧伤的加强，颜色一般呈现白、黄、褐、紫、兰（青）的变化。不同磨削深度下，加工表面的烧伤颜色和氧化膜厚度。值得注意的是：烧伤颜色仅反映了较严重的烧伤现象，而当零件表面颜色不变时，其表面组织也可能已发生了烧伤变化，这类烧伤通常不易鉴别，所以对零件使用性能危害更大。冃前，人们为了更好地控制烧伤的程度，已根据表面组织的变化时烧伤进行了分级，一般从0-8共分九级，其中，0级最轻，8级烧伤最严重。1.烧伤产生机理轴承套圈在磨加工中，由于磨粒对工件的切削、刻划和摩擦作用，使金属表面产生塑性变形，由工件内部金属分子间相对位移产生内摩擦而发热；砂轮切削时，相对于工件的速度很高，与工件表面产生剧烈的外摩擦而发热，又因为每颗磨料的切削都是瞬间的，其热量生成也在瞬间，又不能及时传散，所以在磨削区域的瞬时温度较高，一般可达到800-1500C,如果散热措施不好，很容易造成工件表面的烧伤，也就是在工件的表层（一般有几十微米到击败微米）发生二次淬火及高温回火，破坏了工件表面的组织，肉眼可以看出严重的烧伤。表面出现严重的焦黄色或黑色氧化膜，轻微的烧伤则要用稀释的酸性溶液来浸蚀才能观察出来，烧伤部位呈黑色。烧伤会降低工件的使用寿命。2•预防烧伤方法由于烧伤是磨削区域产生大量的热量而又未及时散发造成的，因此避免烧伤必须减小热量的产生，加速热量的散发，也就是减小磨削时的内、外摩擦，且使工件得到充分有效的冷去卩。对冷却液来讲，其成分浓度要合适，流量、压力要充分，确实起到清洗作用（冲刷砂轮及工件的摩擦，冷却和润滑作用）。减少摩擦热的产生，终究是要减少磨削时的内、外摩擦，这要综合考虑以下几方面的因素：减小磨削厚度，使金属塑性变形减小，内摩擦减小，从而减少磨削热；提高工件转速，工件磨削表面通过磨削区域的时间缩短，可减少磨削热的聚积，从砂轮特性来讲，磨料硬度高，则切削性能好，可减少发热，但磨料硬度不可太硬，组织不能太细，否则磨钝的磨料不易脱落，磨料间微孔易塞实而使砂轮降低切削性能，并增加工件与砂轮的接触面积，在工件表面强烈挤压，摩擦导致温度增高。因此为避免烧伤且保证磨料效率、工件精度，在粗磨时刻釆用硬度低、组织号大的砂轮，选用较大的磨削厚度；在终磨时选用较硬的，组织号较小的砂轮，保证有效修整砂轮，并选用较小的磨削厚度；对于磨削强度高、硬度高和导热性差的材料，易采用较小的进给量，提高工件转速，可有效避免烧伤。3.烧伤种类在实际生产中有以下具体因素可造成烧伤：（1）工艺系统振动、机床振动和液压系统压力不稳。在振动瞬间会增大磨削量，造成烧伤，此时烧伤沿工件表面呈振纹分布，也叫振纹烧伤。2）砂轮修整不良、使磨料不锋利，造成烧伤，此时烧伤沿砂轮磨痕分布，也叫划痕烧伤3）无心夹具吸力不足或支承松动，工件会产生瞬间滑动，会引起烧伤（4）磨削量不均匀，磨削厚度不一致，会产生局部烧伤。（5）砂轮过硬，进给量过大、工件转速过高（工件速度过高会降低砂轮的切削能力）会使工件表面产生均布烧伤。1）损伤的原因（1）热处理的影响a）残余奥氏体磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变，同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹。残余奥氏体量应控制在30%以内。b）渗层碳浓度渗层碳浓度过高，在渗层组织中容易形成网状碳化物或过多的游离碳化物。由于这种物质极硬，在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。渗层碳浓度过高，会使轮齿表面产生过多的残余奥氏体.从而导致烧伤和裂纹。因此，表面碳浓度增加，则降低了磨削性能，一般表面碳浓度应控制在0.75%-0.95%范围以内。0）碳化物分布及形态碳化物分布应均匀，粒度平均直径不大于rm;碳化物形态应为球状、粉状或细点状沿网分布，不允许有网状或角状碳化物。d）脱碳热处理时•表面或环境保护不当会产生表面氧化，这样在齿面上就会产生一层薄的脱碳层，这层软的脱碳层会引起砂轮过载或过热，从而造成表面回火。e）回火在保证硬度的前提下，回火温度尽可能高一些，回火时间尽可能长一些。这样可以提高渗碳淬硬表面的塑性，而且使残余应力得以平衡或降低.改善表面应力的分布状况。这样可以降低出现磨齿裂纹的机率，从而提高磨齿效率。f）变形应尽可能减少热处理变形•这样可以减小磨齿余量。若热处理变形过大，如果磨齿操作不是在齿圈径向圆跳动最大处开始磨削，则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的，从而导致烧伤及裂纹。（2）磨削条件的影响磨齿时砂轮的切削速度很高，砂轮与轮齿的接触面积又很小，产生的热量可能在接触区域形成很高的温度，从而导致磨齿损伤a）磨齿余量磨齿余量过大会产生过多的磨削热，从而导致磨齿损伤。应尽可能减小磨齿余量，为此必须：减少热处理变形。淬火后按齿田精确找正，然后加工定位基准，以便齿面余量分布均匀。磨前采用硬质合金滚刀半精滚齿，去除热处理变形,b）切削 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 磨齿时产生的热量大致与砂轮单位时间内切除的金属量成正比，因此为了避免磨齿损伤，必要时适当减少切深，降低展成进给量或纵向进给量。C）砂轮砂轮的选择渗碳钢硬度高，砂粒易磨钝，为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热，砂轮硬度宜选软些，以便磨钝的砂粒及时脱落，保持砂轮的自锐性。宜选择组织较软的砂轮。组织较软的砂轮气孔多，其中可以容纳切屑.避免砂轮堵塞，又可将冷却液或空气带入磨削区域，从而使磨削区域温度降低。在保证齿面粗糙度要求的前提下，宜选择较粗粒度的砂轮，以达到较高的去除量比率。砂轮的平衡及修整砂轮必须精细地平衡，以便砂轮工作时处于良好的平衡状态。砂轮必须及时修整以保持其锋利。影响砂轮修整频次的因素很多.包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等。修整砂轮的金刚石支座必须牢固。若金刚石表面上有0・5—0・6mm的磨损量，标志金刚石已磨钝了，应及时更换。严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙。砂轮传动带松紧调整合适。d）冷却液磨削上艺中，冷却的控制是一个重要因素。40〜45L/min,以实现充冷却必须有效充分，冷却液必须喷到磨削区域；流量一般为分冷却；压力一般为0.8-1.2N/mm2,以冲去粘在砂轮上的切屑;保持冷却液的纯净，妥善地过滤，以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物；冷却液的容器要足够大，以免掺入过多的气体或泡沫，防止冷却液的温度急剧升高或降低，一般控制冷却系统的容积和工作间的室温，就足以控制冷却液的温度，然而在特殊储况下应当使用散热器8.金刚石不锐利反转金刚石，以锐利尖角修整，或换金刚石2）磨齿损伤的检查（1）可采用硝酸腐蚀法检查烧伤。（2）磨齿后必须检查是否产生裂纹。可用下列方法之一进行检查：a）磁粉探伤，b）荧光渗透探伤，c）着色渗透探伤。3）磨齿损伤对承载能力的影响齿面的烧伤和裂纹，在轮齿承受脉冲负荷时将影响其疲劳强度和使用寿命，甚至造成齿轮早期失效。烧伤将导致齿面过早地磨损。沿齿长方向的裂纹会导致齿根疲劳断齿，这是绝对不允许的。沿齿高方向的裂纹会导致单方向断裂。这种裂纹是最常见的。当裂纹深度较浅时.可采用硬质合金滚刀将裂纹去除，再重新磨齿。当沿齿高方向和沿团长方向的裂纹同时出现时，可能形成网状裂纹，它会导致齿面剥落.这当然是绝对不允许的。提高工件转速可以防止烧伤・烧伤的主要几个原因及解决方法：砂轮太硬选择稍软的砂轮背吃刀量大减少背吃刀量，增加光磨时间切削不充足切削液要充分粗磨烧伤过深进给量要小，切削液要充分磁力不足，工件停转调整磁力工件转速过低调整工件转速检修主轴砂轮主轴振摆大9.砂轮修整不好重新修整稍放慢修整速度应该是上面几条的了裂纹淬火裂纹是指在淬火过程中或在淬火后的室温放置过程中产生的裂纹。后者又叫时效裂纹。造成淬火开裂的原因很多，在分析淬火裂纹时，应根据裂纹特征加以区分。一、淬火裂纹的特征在淬火过程中，当淬火产生的巨大应力大于材料本身的强度并超过塑性变形极限时，便会导致裂纹产生。淬火裂纹往往是在马氏体转变开始进行后不久产生的，裂纹的分布则没有一定的规律，但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。在显微镜下观察到的淬火开裂，可能是沿晶开裂，也可能是穿晶开裂；有的呈放射状，也有的呈单独线条状或呈网状。因在马氏体转变区的冷却过快而引起的淬火裂纹，往往是穿晶分布，而且裂纹较直，周围没有分枝的小裂纹。因淬火加热温度过高而引起的淬火裂纹，都是沿晶分布，裂纹尾端尖细，并呈现过热特征：结构钢中可观察到粗针状马氏体；工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。表面脱碳的高碳钢工件，淬火后容易形成网状裂纹。这是因为，表面脱碳层在淬火冷却时的体积胀比未脱碳的心部小，表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状。二、非淬火裂纹的特征淬火后发生的裂纹，不一定都是淬火所造成的，可根据下面特征来区分：淬火后发现的裂纹，如果裂纹两侧有氧化脱碳现象，则可以肯定裂纹在淬火之前就已经存在。淬火冷却过程中，只有当马氏体转变量达到一定数量时，裂纹才有可能形成。与此相对应的温度，大约在250C以下。在这样的低温下，即使产生了裂纹，裂纹两侧也不会发生脱碳和出现明显氧化。所以，有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹。如果裂纹在淬火前已经存在，又不与表面相通，这样的内部裂纹虽不会产生氧化脱碳，但裂纹的线条显得柔软，尾端圆秃，也容易与淬火裂纹的线条刚健有力，尾端尖细的特征区别开来。三、实例探讨-：轴，40Cr,经锻造、淬火后发现裂纹。裂纹两侧有氧化迹象，金相检验，裂纹两侧存在脫碳层，而且裂纹两侧的铁素体呈较大的柱状晶粒，其晶界与裂纹大致垂直。结论：裂纹是在锻造时形成的非淬火裂纹。当工件在锻造过程中形成裂纹时，淬火加热即引起裂纹两侧氧化脱碳。随着脫碳过程的进行，裂纹两侧的碳含量降低，铁索体晶粒开始生核。当沿裂纹两侧生核的铁素体晶粒长大到彼此接触后，便向离裂纹两侧较远的基体方向生长。由于裂纹两侧在脫碳过程中碳浓度的下降，也是由裂纹的开口部位向内部发展，因而为铁素体晶粒的不断长大提供了条件，故最终长大为晶界与裂纹相垂直的柱状晶体。-：半轴套座，40Cr,淬火后出现开裂。金相检验，裂纹两侧有全脱碳层，其中的铁素体呈粗大柱状晶粒，并与裂纹垂直。全脱碳层内侧的组织为板条马氏体加少量托氏体，这种组织是正常淬火组织。结论：在加工过程中未经锻造，因此属原材料带来的非淬火裂纹。三：齿轮铳刀，高速钢，淬火后在内孔壁上出现裂纹。金相检验，发现裂纹附近的碳化物呈不均匀的带状分布。结论：这是由于组织不均匀所造成的淬火裂纹。当钢的显微组织中存在碳化物聚集时，这些地方碳和合金元素的含量比较高，造成临界温度降低。因此，即使是在正常的温度下进行淬火加热，对于碳化物聚集处来讲，加热温度已显得过高了。其结果是这些地方出现过热组织，降低了钢的强度，淬火冷却时，在应力作用下产生开裂。高速钢的碳化物不均匀性是这种钢的重要质量指标之一。为减少或预防这类缺陷发生，冶金厂和使用厂都在不断采取措施，如使用厂用改锻工艺来均匀组织。当碳化物不均匀性的改善程度受到限制时，可在保证硬度的前提下采用较低淬火加热温度来避免过热组织产生。四：W18Cr4V钢制模具，高温盐浴中加热后油冷，发现开裂。从裂纹特征上看是冷却过快所致。因工件截面较大，冷却时内外温差也大，当表面转变为马氏体时，内部仍处于奥氏体状态，以后的冷却过程中才逐步转变为马氏体，致使表层受内部体积胀大的作用承受很大的拉应力而开裂。因此，可以判断为淬火裂纹。淬火裂纹缺陷的预防淬火裂纹是常见的淬火缺陷，产生的原因是多方面的。因热处理的缺陷是从产品设计开始的，故预防裂纹产生的工作应该从产品设计抓起。要正确地选择材料、合理地进行结构设计，提出恰当的热处理技术要求，妥善安排工艺路线，选择合理的加热温度、保温时间、加热介质、冷却介质、冷却方法和操作方式等。一、正确进行产品设计为预防淬火裂纹的产生，应依据产品的工作条件、使用要求、零件的截面尺寸等，正确地选择材料，合理地提出热处理技术条件，在结构设计上，尽量满足热处理工艺性能的要求。1.材料选择材料选择一般应从经济性和技术性两方面进行考虑。所谓经济性，即在满足性能要求的前提下，选择价格便宜、工艺性好、不易淬裂的钢种。而对于重要零件，从使用期和安全性出发，可选用较贵的、力学性能较好的材料。技术性主要是指零件的服役性和工艺性。零件的服役性指零件的受力状态及所需达到的力学性能：拉伸抗力、疲劳抗力、耐磨抗力、冲击抗力、耐蚀抗力等。通过热处理可使零件满足上述一项或几项要求。而零件的工艺性是为了进行加工和热处理，材料应有较好的可加工性和热处理性能，易于淬火，变形小，淬裂倾向性小。经济性和技术性二者常常是矛盾的，在满足技术性的前提下，经综合分析对比做出选择，将材料费用、加工费川以及管理费川结合起来，使总的制造费川最低。在满足上述条件下，还要考虑材料的淬裂倾向，从减小淬裂倾向岀发，应注意以下问题。1）碳是影响淬裂倾向的一个重要因素。碳含量提高，MS点降低，淬裂倾向增大。因此，在满足基本性能如硬度、强度的条件下，应尽量选用较低的碳含量，以保证不易淬裂。2）合金元素对淬裂倾向的影响主要体现在对淬透性、MS点，晶粒度长大倾向、脱碳的影响上。合金元素通过对淬透性的影响，从而影响到淬裂倾向。一般来说，淬透性增加，淬裂性增加，但淬透性增加的同时，却可以使用冷却能力弱的淬火介质以减少淬火变形的方法来防止复杂零件的变形与裂纹。因此，对于形状复杂的零件，为了避免淬火裂纹，选择淬透性好的钢，并用冷却能力弱的淬火介质是一个较好的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。合金元素对MS点影响较大，一般来说，MS越低的钢，淬裂倾向越大，当MS点高时，相变生成的马氏体可能立刻被自回火，从而消除一部分相变应力，可以避免发生淬裂。因此，当碳含量确定后，应选用少量的合金元素，或者含对MS点影响较小的元素的钢种。3）选择钢材时，应考虑过热敏感性。过热较敏感的钢，容易产生裂纹，所以在选择材料时应引起重视。零件的结构设计零件在结构设计时，除要满足零件的使用功能外，还要注意其工艺性能。1）断面尺寸均匀。断面尺寸急剧变化的零件，在热处理时，由于产生内应力而产生裂纹。故设计时尽量避免断面尺寸突变。壁厚要均匀。必要时可在与用途无直接关系的厚壁部位开孔。孔应尽量做成通孔。对于壁厚不同的零件，可进行分体设计，待热处理后，再进行组装2）圆角过渡。当零件有棱角、尖角、沟槽和横孔时，这些部位很容易产生应力集中，从而导致零件淬裂。为此，零件应尽量设计成不发生应力集中的形状，在尖角处和台阶处加工成圆角。3）形状因素造成的冷却速度差异。零件淬火时冷却速度的快、慢随零件形状的不同而不同。即使在同一零件上不同的部位，也会因各种因素而造成冷却速度的不同。因此要尽量避免过大的冷却差异，以防止淬火裂纹。热处理技术条件1）尽量采用局部淬火或表面硬化。局部淬火或表面硬化就可满足使用性能要求者，不要整体淬火。淬火裂纹是同钢的马氏体相变联系在一起的，不淬火的部位不出现淬火裂纹。因此，只要能满足工作要求，应尽量减少淬火硬化的程度和部位，不必追求高硬度和整体淬火。2）根据零件服役条件需要，合理调整淬火件局部硬度。局部淬火硬度要求较低时，尽量不强求整体硬度一致。3）注意钢材的质量效应。在确定热处理技术条件时，对于所选定的钢种，不能以该钢种所能达到的最高硬度值作为图样上规定的技术条件。这是因为最高硬度值是用小试样测得的，同时每一个钢号的成分都是在一定范围变化的，因此，硬度值是一个变量。在实际生产中，尺寸较大的工件所能达到的硬度值，同 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 或规范上的硬度值相差很大。因为追求最高硬度值需要用激烈冷却介质淬火，这样很容易形成淬火裂纹。以较高的硬度值作为技术条件，即使尺寸较小的零件也会使热处理工艺实施困难。在实际生产中需要根据工件的截面尺寸合理地确定切实可行的技术。4）避免在第一类回火脆性区回火。一般钢硬度在53〜57HRC时，所需的回火温度区（250〜350C）,正是产生第一类回火脆性的温度区。这时，并不能提高钢的冲击韧度。一般不应把这个温度范围作为零件热处理的回火温度范围。二、合理安排工艺路线当钢件的材料、结构和技术条件一经确定，热处理工艺人员就要进行工艺分析，确定合理的工艺路线，即正确安排预备热处理、冷加工和热加工等工序的位置。这是提高产品质量、提高效益以及减少热处理裂纹倾向的有效途径。钢件淬火前的原始组织和应力状态对形成淬火裂纹有一定的影响。为改善应力状态，给淬火准备良好的原始组织，应当正确地对钢件进行预备热处理。对于形状复杂精度要求较高的零件，在粗加工与精加工之间，在淬火之前要进行消除应力退火；对于截面尺寸较大的高碳钢制件，应当通过增大淬硬层深度，即提高淬透性的办法来防止裂纹。所以在淬火前，要将工件进行正火处理并配以快速加热工艺，以获得较细的片状珠光体组织；为消除组织中网状碳化物，以获得细片状组织，必须进行正火处理；对于截面尺寸较小的高碳钢制件，预备热处理应当提供球状珠光体为宜，淬火前通常采用球化退火，以改善组织。三、合理确定加热参数在热处理生产中，对于加热介质、加热速度、加温、保温时间等加热参数的选择和设计，是保证不引起裂纹的主要因素。加热介质淬火裂纹与加热炉有很大关系。不同的加热炉在加热工件时发生淬裂倾向是不同的，因此，在选择加热介质时，应同钢件的重要性和价值联系起来，一般在满足性能要求的前提下，应尽量选择低成本的设备。加热温度加热温度是淬火工艺中重要的参数，对工件的性能有着决定的作用。同时，也是影响淬火裂纹的一个因素。实践证明，钢材的淬火加热温度不是一个固定不变的参数。一般来说，淬火加热温度通常需根据钢的临界点来确定，对于亚共析钢采用AC3+（30〜50C）,对于过共析钢采用AC1+（30〜50C）,这个选择方法称淬火加热温度选择原则。亚温淬火是亚共析钢在略低于AC3（5〜10）C的温度下奥氏体化后淬火，它可提高钢的韧性，降低脆性转变温度，并可消除回火脆性。其淬火加热温度应接近AC3,以免出现过多铁素体而影响钢的强度。同时，由于淬火温度的降低，钢的淬裂倾向大大减小。对于低碳钢及中碳钢可适当提高淬火加热温度，以便淬火后获得较多的板条状马氏体或使全部马氏体呈板条状，使它们的韧性显著提高。对于高碳工具钢易采用低温淬火工艺，这有助于减少变形开裂，还可提高韧度，减少折断和崩刃，延长使用寿命。需要指出的是，选择淬火加热温度时，还应考虑到工件的形状，所选用的淬火介质等因素，一般而言，形状简单的工件，可采用上限加热温度；形状复杂、易淬裂的工件则应采用下限的加热温度。当选用冷速缓慢的介质，特别是选用热介质淬火时，应适当提高淬火加热温度。3•加热速度在不产生裂纹且变形程度在允许范围的前提下，尽量提高加热速度，以减少氧化脱碳，降低能耗，提高效益。碳素钢、低合金钢和中合金钢快速加热时均无产生裂纹的危险，快速加热不仅能提高生产效率，而且对防止钢件的淬火变形和裂纹起到良好的效果；对于大型锻、铸件、形状复杂的高镒钢铸件、不锈钢铸件、高速钢与高碳合金钢零件，塑性差，导热性不良，若加热速度过快，可能在钢件表面产生裂纹，这类钢不宜采用快速加热，相反这类钢应放慢加热速度，或采用中间预热措施，也可用微机控制的加热炉，在设定的加热速度的指令下按设定的加热曲线升温，这对于复杂形状高合金钢件的热处理质量提供了良好的保证。保温时间保温时间是指在热处理时，工件热透或保证组织转变基本完成所需的时间。确定淬火温度下的保温时间，需考虑工件的厚度、工件在炉内的排布方式、是否预热、钢材的化学成分等诸多因素。一般来说，高合金钢、高速钢、高合金模具钢的淬火加热保温时间要适当延长，以保证碳化物的溶解和奥氏体化。其中高合金銘钢需要保温的时间最长。四、选定合适的淬火方法由C曲线的形状可知，工件淬火时为获得预期的马氏体组织，并不需要在其整个冷却过程中都快速冷却。而只是在C曲线的“鼻尖”附近（一般650〜400C）需要快速冷却。在其他区间尤其在MS点以下的马氏体转变区应尽可能地缓慢冷却。为了淬硬而又不淬裂，在“鼻尖”处应快冷，在马氏体区应慢冷。过冷奥氏体塑性高急冷到低温区也不会产生裂纹。对于多数工具钢而言，冷至120〜150C时，是最危险的温度区间，此刻应特别注意缓冷。总之，要根据零件的结构特点、技术要求，结合设备状况等多方面因素正确地选择淬火方法，以减少或者不发生淬裂事故。预冷淬火预冷淬火是淬火时零件先在空气、油、热浴（或渗碳气氛）中，预冷到略高于Ar3的温度后，再迅速置于淬火介质中淬火，又叫降温淬火或延迟淬火。淬火前的预冷，可以减少热应力，使工件变形和裂纹倾向减小，同时预冷淬火还可以增加大工件的淬硬层，提高机械零件的综合性能。多介质淬火法多介质淬火法，根据选用的淬火介质的不同，以及操作方法的特点可分为双介质淬火、三介质淬火等。双介质淬火是将加热好的工件先淬入冷却能力较强的介质，待工件温度降至C曲线“鼻尖”以下温度时，再淬入冷却能力较弱的介质中继续冷却，以获得马氏体组织。淬火时应根据钢的淬透性，工件形状尺寸，对变形的要求等来选定淬火介质。生产中大量采用的水一油淬火，多用于碳素工具钢及大截面的低合金工具钢的工件，即在高温区用盐水快速冷却抑制过冷奥氏体的分解，在低于400C温度时，立即转入油中缓慢冷却，以减小淬火内应力，防止淬火裂纹。注意工件在第一种介质中的停留时间，是双介质淬火时至关重要的一个参数，在第一种介质中停留时间过长，就变成单液淬火法，起不到减小变形，防止裂纹的作用。若过早地置入第二种介质中则由于工件的温度尚高，介质的冷却速度又慢，在冷却过程中发生非马氏体型转变。对于高合金钢制件淬火时为减少裂纹，首先将工件在淬火油中冷却到一定温度（近于MS点）时，提出油面，在空气中冷却，这时由于热量尚多，致使钢件上的残油达到闪点温度而起火，由于大多数的油的闪点近于高合金钢的MS点温度，所以此法控制油中的停留时间是可靠的。对于形状复杂而变形要求又较严格的工件，有时双液淬火仍不能控制变形和裂纹，而需要采用冷却能力依次减少的三种淬火介质，称为三液淬火。此方法多应用于碳素钢制造的小型工件。分级淬火分级淬火是将工件从淬火温度，直接快速冷却到MS点以上某一温度，经适当时间保温，使工件表面与心部的温度均匀后取出空冷，使工件在缓慢冷速下进行马氏体转变的淬火方法。这一方法可以有效地防止淬火裂纹。其主要优点是能够降低淬火零件的变形裂纹倾向。其次，与普通淬火方法相比较，MS点以上的分级淬火，能够保证工件强度、硬度相同的条件下，具有较高的韧性，特别是对低温回火的工件，冲击韧性的提高尤其显著。高碳高合金钢，一般淬火加热温度较高，而MS点又较低，用普通淬火方法可能产生较严重的变形和裂纹，如只用一次分级淬火难以避免较大的相变应力及热应力。因此，对于截面尺寸较大，形状复杂，易于变形和开裂的高速钢刀具要采用逐次降温的二次或三次分级的分级淬火方法。其温度选择一般为600〜650C,450〜550C和300〜350C等。零件奥氏体化后淬入低于MS点以下50〜100C的热浴中等温保持，以获得马氏体的淬火方法称为马氏体等温淬火。这种淬火方法的冷却速度较分级淬火时快，故适用淬透性略低的钢种制造的零件，同时也可起到减少变形和防止裂纹的作用。其中以热油作为马氏体等温淬火的介质最方便，简单易行。在130〜160C的热油中淬火，能够在较缓慢的冷却速度中使奥氏体向马氏体转变，因而产生较小的内应力，变形裂纹倾向也较小。特殊淬火法对于一些特殊工件则应采用特殊的淬火方法，如冲子、扁铲、模具等要用间断淬火法；大、中型锻模及某些大锻件的淬火则可以采用浅冷淬火方法等。五、淬火介质的选择淬火介质的选择与淬火方法密切相关。一般选择淬火介质应综合考虑以下因素。零件特性钢的化学成分，工件截面尺寸，几何形状，表面粗糙度和表面状态，零件淬火时排列状况和密集程度。淬火方式淬火槽液温度、搅拌速率、流向、溶液的浓度。淬火介质的冷却能力不同的淬火介质其冷却能力是不同的，对零件产生淬火裂纹的影响也有所不同。在实际生产中，还需考虑对介质的4•马氏体等温淬火冷却能力发生重大影响的因素，如介质的温度，搅拌程度，添加物等。六、防止淬火裂纹的其他措施1•及时回火有许多淬火工件裂纹，不是在淬火冷却过程中或冷却之后立即发生的，而是当工件从淬火介质中取出后经过一定时间后出现，短则几分钟，长则几小时。一方面是在室温放置过程中继续发生奥氏体向马氏体转变，实际上是淬火过程的继续。另一方面，工件中的淬火内应力，在室温放置过程中会重新分布，在应力集中处也可能引起裂纹。将淬火工件及时回火，不仅可降低淬火内应力，而且可以提高钢的破断抗力。因此及时回火，已成为防止裂纹的有效措施。2.局部包扎为了减小形状复杂工件薄壁处加热时过热，或在冷却时过冷，工业生产中常用铁皮或石棉绳等物包扎的办法来减缓薄壁处的加热和冷却速度，这也有利于防止淬火裂纹。七、其他热处理裂纹的预防•回火裂纹的预防1）回火加热速度不能太快。2）工模具在热处理前一定要将脱碳层切削净，在淬火过程中，要采取措施，预防脱碳层产生。3）回火冷却时采用缓冷。一般零件回火后采用空冷，大零件采用炉冷，特别是高速钢制造的大型工模具，回火冷却最好采用从回火温度浸入MS点稍高的炉中，保温一段时间后再进行空冷。•冷处理裂纹的预防1）淬火工件凉透后再装入低温设备中。2）对形状复杂，薄厚相差悬殊的工件，冷处理前，宜将细薄部分用石棉包扎。3）冷处理后，待零件温度回升至室温后，立即进行回火和时效。4）对形状复杂的零件，淬火和冷却到室温后先在110〜130C保温30〜40min的预回火，然后再进行深冷处理。磨削裂纹磨削加工在机械制造行业中广泛地被应用，经热处理淬火的碳素工具钢和渗碳淬火钢零件，在磨削时与磨削方向基本垂直的表面常常出现大量的较规则排列的裂纹一磨削裂纹，它不但影响零件的外观，更重要的是还直接影响零件的质量。一、磨削裂纹的产生机理磨削裂纹的产生是磨削热引起的，磨削时零件表面的温度可能高达820〜840C或更高。淬火钢的组织是马氏体和一定数量的残余奥氏体，处于膨胀状态（未经回火处理尤为严重）。如果将其表面快速加热至100C左右并迅速冷却时，必然将产生收缩，这是第一次收缩。这种收缩仅发生在表面，其基体仍处于膨胀状态，从而使表面层承受拉应力而产生微裂纹，这是第一种裂纹。当温度升至300°C时，表面再次产生收缩，从而产生第二种裂纹。马氏体的膨胀收缩随着钢中含碳量的增加而增大，故碳素工具钢和渗碳淬火钢产生磨削裂纹尤为严淬火钢中的残余奥氏体，在磨削时受磨削热的影响即发生分解，逐渐转变为马氏体，这种新生的马氏体集中于表面，引起零件局部体积膨胀，加大了零件表面应力，导致磨削应力集中，继续磨削则容易加速磨削裂纹的产生；此外，新生的马氏体脆性较大，磨削也容易加速磨削裂纹的产生。另一方面，在磨床上磨削工件时，对工件既是压力，又是拉力，助长了磨削裂纹的形成。如果在磨削时冷却不充分，则由于磨削而产生的热量，足以使磨削表面薄层重新奥氏体化，随后再次淬火成为淬火马氏体。因而使表面层产生附加的组织应力，再加上磨削所形成的热量使零件表面的温度升高极快，这种组织应力和热应力的迭加就可能导致磨削表面出现磨削裂纹。二、磨削裂纹的特征磨削裂纹与一般淬火裂纹明显不同，磨削裂纹只发生在磨削面上，深度较浅，且深度基本一致。较轻的磨削裂纹垂直于或接近垂直于磨削方向的平行线，且规则排列的条状裂纹，这是第一种裂纹。较严重的裂纹显龟甲状（封闭网络状）,其深度大致为0.03-0.15mm。用酸腐蚀，裂纹明显易见。这是第二种裂纹。三、磨削裂纹的防止措施磨削工艺方面（1）磨削裂纹的产生是因为磨削热所致，所以降低磨削热是解决磨削裂纹的关键。一般所采用的湿磨法，无论如何注入切削液，切削液都不可能在磨削的同时进入磨削面，因而无法降低磨削点位置的磨削热。切削液只能是使砂轮和零件的磨削点在磨削走过后瞬时受到冷却，同时切削液对零件的磨削点起淬火作用，因而事实上加大了磨削裂纹的产生。如果采用于磨法，背吃刀量选择较浅的磨法，可减少磨削裂纹。但是这种方法效果不是很显著，而且灰尘飞扬，影响工作环境，不宜采用。（2）选用硬度较软、粒度较粗的砂轮来磨削，可以降低磨削热。但如果粒度太粗时会影响工件的表面粗糙度。对于表面粗糙度质量要求高的工件，不能采用此法，因而受到一定的限制。（3）分粗精磨，即粗磨选用粒度较粗的软砂轮磨削，便于强力磨削，提高效率，然后再用粒度细的砂轮进行精磨（背吃刀量较浅）o分开两台磨床进行粗磨和精磨，这是一种比较理想的方法。（4）刚出炉的工件，必须待工件自然冷却后（冷却到常温）才能进行磨削。如果在时间允许的情况下，最好让工件自然时效1〜2个月，消除应力后再进行磨削，这也会收到很好的效果。（5）选用粒度较为锋利的砂轮，PA36〜46K,及时清除砂轮表面积屑，减少背吃刀量，增加走刀（磨削）次数，减小工作台速度，取〈二1〜2m/min，也是一种有效的减少磨削裂纹的途径。热处理方面从以上分析知道，产生磨削裂纹的根本原因在于淬火件的马氏体组织是一种膨胀状态，有应力存在，要减少和消除这种应力，应进行去应力回火即淬火后应马上进行回火处理。第一种磨削裂纹是工件在快速加热至100C左右，并迅速冷却而产生的。所以，为防止这第一种磨削裂纹，工件应在150〜200C左右回火。第二种磨削裂纹是工件在磨削中继续升温至300°C时，表面再次产生收缩而产生的。所以，为防止这第二种磨削裂纹，则应将工件在300C左右回火。回火时间必须在4h以上，应该注意工件在300C回火时会使工件硬度下降，有时不宜采用。有时经过一次回火后仍可能产生磨削裂纹，这时可以进行二次回火或人工时效，这个方法非常有效。如果零件硬度要求不高，而零件外观表面要求较高时，可以将回火温度提高到400C以上回火，即调质处理，这时零件表面不会再出现磨削裂纹现象。在零件材质方面当零件硬度要求较高而不能在300C以上回火时，便要在零件材质上想办法。在前面分析中我们知道，马氏体的膨胀收缩率随着钢中含碳量的增加而增大，故碳素工具钢（T8以上）和渗碳淬火钢产生磨削裂纹尤为严重。所以，当零件硬度和表面外观质量均要求较高时，便不能选用碳素工具钢和渗碳淬火钢，而应选用诸如lCrl3、16Mn等钢种。对于零件表面外观质量要求较高，而零件又是急件时，在时间上不允许自然时效I〜2个月（出炉后的零件）；或者因磨削工艺方面受到限制：如使用砂轮方面受到限制、磨床数量少，零件磨削工作量大等因素而无法分开磨床来粗精磨；或者由于车间工人环境清洁优美，也不便于采用干磨法等。这时只能在零件材质上考虑，只能选用含碳量低的ICrI3、40Cr等钢种，而不可能选用T8以上的碳素工具钢或渗碳淬火钢。总之，只要在磨削工艺方面、零件热处理方面和零件材质方面综合考虑，我们便可以有效地防止磨削裂纹的产生。