回火裂纹是指:淬火后回火时,因急热冷或快速加热组织变化较快而形成的裂纹。高碳钢、高合金钢淬火后的回火裂纹的产生比例较高,尤其在回火二次硬化的钢种中,例如Cr12、Cr12MoV、H13、高速钢等。
淬火钢组织马氏体膨胀状态时体积最大,在回火时,应注意加热速度。回火温度在100℃附近时发生收缩,在靠近300℃发生第二次收缩。因此,淬火钢快速急热时,工件表面与次表面或心不存在较大的温差,仅在外表面层发生收缩,而内部依然处于膨胀状态,这样钢件表层重新受拉应力作用,促发裂纹。因此,淬火钢尤其是高碳工具钢淬火后回火时,300℃以上不必担心回火裂纹,可以加热快快一点。
这种情况下形成的裂纹较浅,呈细小平行线或类似龟裂的裂纹。
具有二次硬化的高碳高合金钢,在回火温度快速急冷时,也会发生裂纹。例如,高速钢和高碳高铬钢淬火后再500~550℃间回火,回火后从此温度急冷下来就会产生裂纹。
高速钢淬火后有大量残留奥氏体,当回火后从550℃冷却时,发生二次马氏体化,称为二次淬火,这时产生的裂纹实质与淬火裂纹相同。因此,要防止这种裂纹产生,需在回火温度下缓慢冷却下来,如空冷。
当高速钢件表层脱碳,在含碳量为0.3%的低碳部位,由于内外相变膨胀量差大而产生回火裂纹,这种情况下,即使缓冷也会出现裂纹。因此,为了防止这种裂纹产生,必须将脱碳层除去,如进行磨削。当然最好在淬火时进行无氧化脱碳操作。
在实际生产中,防止快速绘画家裂纹的办法:避免高温入炉回火,带有风扇的炉子回火,工件表面和炉子的温差较大时不要启动风扇,待温差相近时启动风扇;不要使用盐浴炉快速加热回火。