焼入れ割れは一般的な焼入れ欠陥であり、多くの理由で引き起こされます。 熱処理の欠陥は製品設計から始まるので、亀裂防止の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、構造設計を合理的に実行し、熱処理に関する適切な技術要件を提示し、プロセスルートを適切に配置し、適切な加熱温度、保持時間、加熱媒体、冷却媒体、冷却方法、および動作モードを選択する必要があります。
材料面
1.炭素は消光割れ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、焼入れ亀裂傾向が増加します。 そのため、硬度や強度などの基本的な特性を満たした状態で、割れにくいようにできるだけ炭素含有量を少なくする必要があります。
2.焼入れ割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、脱炭に影響します。 合金元素は、焼入れ性に影響を与えることにより、焼入れ割れ傾向に影響を与えます。 一般的に、焼入れ性が向上し、焼入れ割れが大きくなります。 ただし、焼入れ性が高くなると、冷却能力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亀裂を防ぐことができます。 したがって、複雑な形状の部品の場合、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。
合金元素はMSポイントに大きな影響を与えます。 一般的に、MSが低いほど、焼入れ割れの傾向が大きくなります。 MSポイントが高い場合、変態によって生成されたマルテンサイトは、変態応力を排除し、亀裂の急冷を回避するために、すぐに自己焼き戻しされる場合があります。 したがって、炭素含有量を決定する際には、MSポイントにほとんど影響を与えない元素を含む少量の合金元素または鋼種を選択する必要があります。
3.鋼を選択する際には、過熱感度を考慮する必要があります。 過熱しやすい鋼は割れやすいので、材質の選択には注意が必要です。
部品の構造設計
1.均一なセクションサイズ。 断面サイズが急激に変化する部品では、熱処理時の内部応力により亀裂が発生します。 したがって、断面サイズの急激な変更は、設計において可能な限り回避する必要があります。 肉厚は均一でなければならない。 必要に応じて、目的に直接関係のない厚い壁部分に穴を開けることができます。 可能な限り貫通穴を開ける。 厚みの異なる部品については、分割設計や熱処理後の組立が可能です。
2.フィレットトランジション。 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、部品の焼入れ亀裂が発生します。 そのため、部品は可能な限り応力集中のない形状に設計し、丸みを帯びた角は鋭い角と段で機械加工する必要があります。
3.形状要因による冷却速度の違い。 焼入れ時の部品の高速冷却速度と低速冷却速度は、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、過度の冷却差は可能な限り回避する必要があります。
熱処理の技術的条件
1.局所焼入れまたは表面硬化を使用してみてください。
2.部品の使用条件に応じて、焼入れ部品の局部硬度を適度に調整します。 局所的な焼入れ硬度の要件が低い場合は、全体の硬度が一定になるように強制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.最初のタイプの焼戻し脆性ゾーンでの焼戻しは避けてください。
プロセスルートとプロセスパラメータを合理的に調整します
鋼部品の材料、構造、技術的条件が決まったら、熱処理プロセス担当者はプロセス分析を行い、合理的なプロセスルートを決定します。つまり、準備熱処理、冷間加工、熱間加工の位置を正しく配置し、加熱パラメータ。
焼入れ亀裂
1.500xで鋸歯状になり、始点の亀裂が広く、終点の破壊線が小さいからNoになります。
2.顕微鏡分析：異常な冶金学的介在物、ジグザグ形状に広がる亀裂形態。 4％硝酸アルコールによる腐食後、脱炭は観察されませんでした。 微細形態を下図に示します。
製品の亀裂に異常な冶金介在物や脱炭は見られません。 亀裂は鋸歯状に広がり、これは急冷亀裂に典型的です。
分析の結論：
1.サンプルの組成は標準要件を満たし、元の熱数の組成に対応しています。
2.顕微鏡分析によると、サンプルの亀裂には異常な冶金介在物や脱炭は見られず、亀裂は鋸歯状に広がっており、これは焼入れ亀裂の典型的な特性を持っています。
鍛造亀裂
1.エッジに酸化物があり、一般的な材料によって引き起こされる亀裂。
2.顕微鏡観察
表面の白く明るい層を二次焼入れ層とし、二次焼入れ層の下の暗黒を高温焼戻し層とする。
分析の結論：脱炭による亀裂が原料の亀裂であるかどうかを区別する必要があります。 一般に、脱炭深さが表面脱炭深さ以上の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である。
