浅析热卷弹簧生产中常见的缺陷

    9.淬火裂纹与回火脆性

    许多对力学性能与表面硬度要求高的热卷弹簧，锻后要经粗加工，再进行调质热处理或表面淬火。在热处理时，由于温度急剧变化，将产生很大的温度应力。由于相变还产生组织应力，和弹簧存在的残余应力叠加，合成的拉应力值如果超过材料的抗拉强度，并且没有塑性变形松弛，将会产生各种形式的开裂和裂纹。例如纵向、横向、表面和中心裂纹，表面龟裂和表层剥离等。由于热卷弹簧截面尺寸大，加热、冷却时温度分布不均匀，相变过程复杂，残余应力大，而且程度不同地存在着各种宏观和微观缺陷，塑性差，韧性低，这都能加剧裂纹萌生与扩展的过程，往往形成即时的或延时的开裂破坏，甚至炸裂与自然置裂等，造成重大经济损失。

    9Cr2Mo钢轧辊表面淬火横向裂纹，在调质淬火加热时出现过热，而且回火不足，心部保留较高的残余内应力，在以后的工频热处理表面淬火时，心部拉应力与残余应力迭加，超过该钢的强度极限，引起断裂为三段。图示断口表明：裂纹源于过热粗晶的心部，沿径向有放射状的撕裂棱，表层为细瓷状的表淬层。

防止淬火裂纹的一般对策是：

    1）采用合理的热处理规范，控制加热速度与冷却过程，减少加热缺陷与温度应力；

    2）避免弹簧中存在严重的冶金缺陷与残余应力；

    3）淬火后及时回火。

    回火脆性系碳化物析出或磷、锡、锑、砷等有害微量元素沿晶界聚集而引起的脆性增大的倾向。

    防止回火脆性的对策是：

    1）减少钢中有害元素的含量；

    2）减少钢中偏析；

    3）避免在回火脆性温度区热处理，适当快冷，防止有害组元富集。