焼入れ割れは一般的な焼入れ欠陥であり、多くの要因によって引き起こされます。熱処理の欠陥は製品設計から始まるので、亀裂を防ぐ作業は製品設計から始める必要があります。材料を正しく選択し、構造を合理的に設計し、熱処理のための適切な技術要件を提示し、技術ルートを適切に配置し、適切な加熱温度、保持時間、熱媒体、冷却媒体、冷却方法、および動作モードなどを選択する必要があります。

材料面

1.炭素は消光傾向に影響を与える重要な要素です。炭素含有量の増加に伴い、MSポイントが減少し、焼入れ傾向が増加します。したがって、硬度や強度などの基本的な特性を満足する条件の下で、クエンチしにくいように、可能な限り低い炭素含有量を選択する必要があります。

2.焼入れ傾向に及ぼす合金元素の影響は、主に焼入れ性、MS点、結晶粒径成長傾向、脱炭素化に影響を及ぼします。合金元素は焼入れ性に影響を与えることにより焼入れの傾向に影響を与えます。一般的に焼入れ性は向上し、割れ性は向上しますが、焼入れ性が向上すると、冷却性の弱い焼入れ媒体を使用して焼入れ変形を低減し、複雑な部品の変形や割れを防ぐことができます。したがって、複雑な部品の場合、焼入れ割れを防ぐために、焼入れ性の良い鋼を選択し、冷却能力の弱い焼入れ媒体を使用することをお勧めします。

一般的に、MSが低いほど、消光の傾向が大きくなります。 MSポイントが高い場合、変態によって形成されたマルテンサイトはすぐに自己焼戻しされるため、変態応力の一部が排除され、焼入れの発生が回避されます。したがって、炭素含有量を決定する際には、少量の合金元素を選択するか、MSポイントにほとんど影響を与えない元素を含む鋼種を選択する必要があります。

3.鋼を選択するときは、過熱感度を考慮する必要があります。過熱に敏感な鋼はひび割れが発生しやすいので、材料の選択に注意を払う必要があります。

部品の構造設計

1.均一な断面サイズ。

熱処理中の内部応力により、断面サイズが急激に変化する部品に亀裂が発生します。したがって、セクションサイズの突然の変更は、設計において可能な限り回避する必要があります。壁の厚さは均一でなければなりません。必要に応じて、用途とは直接関係のない厚肉部品に開口部を設けることができます。可能な限り穴を開ける必要があります。厚みの異なる部品については、個別の設計を行い、熱処理後に組み立てることができます。

2.ラウンドコーナートランジション。

部品にエッジ、鋭い角、溝、横穴がある場合、これらの部品は応力集中を起こしやすく、部品の焼入れにつながります。このため、部品は応力集中を避けるために可能な限り設計し、鋭い角や段で丸い角に加工する必要があります。

3.形状係数による冷却速度の違い。

焼入れ時の部品の冷却速度は、部品の形状によって異なります。同じ部品の異なる部品でも、さまざまな要因により冷却速度が異なります。したがって、焼入れ割れを防ぐために、過度の冷却差を避ける必要があります。

熱処理の技術的条件

1.可能な限り局所焼入れまたは表面硬化を使用します。

2.部品の使用条件の要件に応じて、急冷された部品の局所的な硬度を合理的に調整します。局所焼入れ硬度の要件が低い場合は、全体の硬度を同じにしないようにしてください。

3.鋼の品質効果に注意してください。

4.第1種の焼戻し脆性ゾーンでの焼戻しは避けてください。

5.プロセスルートとプロセスパラメータの合理的な配置:鋼部品の材料、構造、および技術的条件が決定されると、熱処理技術者はプロセス分析を実行して、合理的なプロセスルートを決定します。準備熱処理、冷間加工、熱間加工を行い、加熱パラメータを決定します。

焼入れ亀裂

1,500Xでは、亀裂は鋸歯状になり、最初の亀裂は広く、最後の破壊線は小さいかまったくありません。

 骨折線

2.顕微鏡分析:異常な冶金介在物、亀裂形態はジグザグ延長です。 4%硝酸アルコールで腐食した後、脱炭素現象は発生しません。微視的な形態を次の図に示します。

脱炭素現象

1#サンプル

亀裂には異常な冶金介在物や脱炭素化は見られませんでした。亀裂はジグザグ形状に広がり、亀裂を急冷するという典型的な特性を持っています。

焼入れ亀裂

2#サンプル

分析的結論:

1.サンプルの組成は規格の要件を満たし、元の炉番号に対応しています。

2.顕微鏡分析によると、サンプルの亀裂に異常な冶金介在物や脱炭素化は見られませんでした。亀裂はジグザグ形状に広がり、亀裂を急冷するという典型的な特性を持っています。

鍛造亀裂

1.酸化物のエッジで、典型的な材料の原因によって引き起こされる亀裂。

  • 顕微鏡観察
顕微鏡観察
  • 顕微鏡観察
 脱炭深さ

表面の白い明るい層は二次急冷層であり、二次急冷層の下の深い黒色層は高温強化層である必要があります。

脱炭による亀裂は、原材料の亀裂と区別する必要があると結論付けられます。一般に、脱炭深さが表面脱炭深さ以上の鍛造亀裂は原料亀裂であり、脱炭深さが表面脱炭深さ以下の鍛造亀裂は原料亀裂である。