回火裂紋是指:淬火后回火時(shí),因急熱冷或快速加熱組織變化較快而形成的裂紋。高碳鋼、高合金鋼淬火后的回火裂紋的產(chǎn)生比例較高,尤其在回火二次硬化的鋼種中,例如Cr12、Cr12MoV、H13、高速鋼等。
淬火鋼組織馬氏體膨脹狀態(tài)時(shí)體積最大,在回火時(shí),應(yīng)注意加熱速度。回火溫度在100℃附近時(shí)發(fā)生收縮,在靠近300℃發(fā)生第二次收縮。因此,淬火鋼快速急熱時(shí),工件表面與次表面或心不存在較大的溫差,僅在外表面層發(fā)生收縮,而內(nèi)部依然處于膨脹狀態(tài),這樣鋼件表層重新受拉應(yīng)力作用,促發(fā)裂紋。因此,淬火鋼尤其是高碳工具鋼淬火后回火時(shí),300℃以上不必?fù)?dān)心回火裂紋,可以加熱快快一點(diǎn)。
這種情況下形成的裂紋較淺,呈細(xì)小平行線或類似龜裂的裂紋。
具有二次硬化的高碳高合金鋼,在回火溫度快速急冷時(shí),也會(huì)發(fā)生裂紋。例如,高速鋼和高碳高鉻鋼淬火后再500~550℃間回火,回火后從此溫度急冷下來(lái)就會(huì)產(chǎn)生裂紋。
高速鋼淬火后有大量殘留奧氏體,當(dāng)回火后從550℃冷卻時(shí),發(fā)生二次馬氏體化,稱為二次淬火,這時(shí)產(chǎn)生的裂紋實(shí)質(zhì)與淬火裂紋相同。因此,要防止這種裂紋產(chǎn)生,需在回火溫度下緩慢冷卻下來(lái),如空冷。
當(dāng)高速鋼件表層脫碳,在含碳量為0.3%的低碳部位,由于內(nèi)外相變膨脹量差大而產(chǎn)生回火裂紋,這種情況下,即使緩冷也會(huì)出現(xiàn)裂紋。因此,為了防止這種裂紋產(chǎn)生,必須將脫碳層除去,如進(jìn)行磨削。當(dāng)然最好在淬火時(shí)進(jìn)行無(wú)氧化脫碳操作。
在實(shí)際生產(chǎn)中,防止快速繪畫家裂紋的辦法:避免高溫入爐回火,帶有風(fēng)扇的爐子回火,工件表面和爐子的溫差較大時(shí)不要啟動(dòng)風(fēng)扇,待溫差相近時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇;不要使用鹽浴爐快速加熱回火。