鋼鐵材料自奧氏體化溫度淬火時，表面和心部的溫度差會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力。相變組織的比體積變化和相變塑性還會引起附加組織應(yīng)力。若熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的疊加，即綜合應(yīng)力超過材料的屈原強(qiáng)度就會發(fā)生塑性變形；如果共同作用的應(yīng)用超過熱態(tài)鋼鐵材料的抗拉強(qiáng)度就會形成淬火裂紋。鋼鐵材料淬火時力求得到大于奧氏體-珠光體轉(zhuǎn)變的臨界冷速，以獲得的馬氏體。但在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)提高冷速會使開裂的幾率趨向zui大，然后又逐漸減小到零。在強(qiáng)烈冷卻時，工件表面立即冷到槽液溫度，心部溫度幾乎沒有變化?？焖倮鋮s引起表面層收縮和心部應(yīng)力平衡的高拉伸應(yīng)力。溫度梯度的增加使初始馬氏體轉(zhuǎn)變造成的拉應(yīng)力增加，而馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度Ms的升高會引起相變塑性導(dǎo)致的表層膨脹，表面拉應(yīng)力會明顯減小，并轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力，表面壓應(yīng)力數(shù)值和生成的表面馬氏體量成正比。如果馬氏體轉(zhuǎn)變使心部體積膨脹足夠大，并且表層馬氏體很硬很脆，就會使表層由于應(yīng)力逆轉(zhuǎn)而破裂。根據(jù)以上原理分析，當(dāng)表層形成zui大壓應(yīng)力時，強(qiáng)烈淬火過程停頓。隨后在Ms溫度保持等溫冷卻。這樣就會延遲心部的冷卻，使馬氏體轉(zhuǎn)變變慢，在表層形成高的壓應(yīng)力。當(dāng)表面硬化層達(dá)到一個優(yōu)化厚度，并在表層達(dá)到zui大應(yīng)力值時，就完成強(qiáng)烈淬火的全部過程，從而使工作開裂減小到zui低程度。
使用NBJX系列電腦金相分析儀，可快速檢測出各材料的組織結(jié)構(gòu)，詳見
南京寧博分析儀器有限公司 技術(shù)部
2014年4月2日
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