1、什么是回火裂纹

     回火裂纹(tempercrack)的定义是，淬过火的钢铁进行回火时，因快速加热快速冷却或相变化而发生的型纹。

回火裂纹有两种，一种是快速回火加热时发生的裂纹；另一种是从回火温度快速冷却时发生的裂纹。淬火零件由于快速回火加热；如火焰加热和高频加热所发生的裂纹，正好与磨削裂纹一祥．在普通的回火加热中，不常发生回火裂纹。回火裂纹是指从回火温度快速冷却组织变化而发生的裂纹。

2、回火时快速加热所引起的回火裂纹

    淬过火的钢是马氏体组织，并处于膨胀状态．如果把这种组织进行回火。如图2一43所示，先在100℃左右收缩，继而在约300℃发生第二次收缩．因此，当淬过火的零件进行快速加热时，表面层产生收缩，而内部依然处于膨胀状态，以致表面受到张力而发生裂纹。这就是因快速加热所发生的回火裂纹。这种裂纹以平行直线或曲线形状出现，它与淬火裂纹有区别。回火温度若达300℃以上，则不发生收缩，所以不必再担心发生回火裂纹。因此，淬过火的钢，特别是像工具钢那样的高碳钢进行回火时，在达到300℃之前必须绶慢加热，这是防止回火裂纹的工艺方法，而在达到300℃以上时，则可以进行快速加热。

    图2-43淬火工具钢回火所致的长度变化

3、从回火温度快速冷却所引起的回火裂纹

      这种裂纹是具有二次回火硬化的高合金钢，例如高速钢．高铬模具钢从回火温度(500~550℃)快速冷却时所发生的裂纹．图2一46是其中一例，

2-46 SKH3钢的淬火，回火膨胀曲线（定性的）

       它是高速钢(SKHS)淬火和回火的热膨胀和收缩曲线．图中示出淬火所产生的一次马氏体化（一次Ar ).以及回火时所产生的二次马氏体化（二次Ar).后者是由于淬火生成的残余奥氏体的马氏体化所致，因此显示出二次回火硬化，所以虽然说是回火，但具有与淬火相同的内容，为此也可叫做二次淬火。或者叫做调整处理(eondi-lloning), 如从回火温度快速冷却，就成为残余奥氏体的淬火，发生与淬火裂纹一样的裂纹，即回火裂纹．虽叫做回火裂纹．但实质上和淬火裂纹相同。因此为防止这种回火裂纹，最好是从回火温度缓慢（空冷）冷却，图2-47表示出高速钢所发生的这种回火裂纹。

       高速工具钢是否显示出二次马氏体化相变（二次Ar)呢，这要根据其含碳量面定．根据大和久的研究表明，含碳量为0.6~0.9%的高速工具钢发生二次马氏体化相变；含碳量在0,3%以下则没有二次马氏体化相变膨胀．

图2一48是含碳量为0,2%的高速钢的回火膨胀曲钱，如(b)曲线那样看不出有二次马氏体化相变膨胀.，一般的高速钢(0.7%）则表现出由A1曲线那样显著的相变膨胀。

     图2一49是含碳量为0.6%的高速工具钢(SKH2)和含碳量为0的高速工具钢的膨胀收缩曲线。正常含碳量的高速工具钢有二次马氏体化相变膨胀，而含碳量为0的高速工具钢则看不出这种相变膨胀。因此．若高速钢零件的外层相变膨胀量之差会引起回火裂纹．这时即使从回火温度缓慢冷却也会发生裂纹。因此为了防止这种回火裂纹，回火前必须把脱碳层除掉（例如磨削）．不言而喻，想办法避免淬火时发生脱碳是先决条件。

        显示二次回火硬化的高合金钢（高速工具钢和高铬模具钢）的回火裂纹是在下述两种悄况下产生的：(1)从回火温度快速令却，2）把表面有脱碳层的零件在未除掉脱碳层的情况下回火，因此，为防、防止回火裂纹应注意下述两点；

(1)在回火之前首先将零件的脱碳层磨削掉，当然在淬火时也务必防止脱碳。

(2)要从回火温度缓慢冷却（空冷）下来．此外，在经过断续淬火再回火的情况下，在MS点以上就停淬取出，并改换冷却速度，即未冷到逼近Ms温度停淬取出并改换冷却速度，然后从回火温度快速冷却往往发生裂纹。这是因为过冷奥氏体尚未转变成为马氏体时被停淬取出，奥氏体仍原封不动地保留的缘故．从这种状态快速冷却所发生的裂纹同淬火裂纹相同．如未冷到逼近Ms温度即停淬取出，回火后应避免快速冷却。未冷到逼近Ms温度停淬取出，回火后应避免快速冷却．必须冷却到大约手能摸的温度（约60℃)后再加热回火，图2一50是达到MS以下而停淬取出，回火后快速冷却所致裂纹的例子。

图2-50

4、什么样的钢会发生回火裂纹？

    一般来说，把淬过火的钢件进行回火时会发生回火裂纹、所以说所有的淬火钢种都有发生回火裂纹的可能，特别是发生回火硬化（二次回火硬化）的高合金钢，例如高速工具钢和模具钢表现得更为明显。

5、回火裂纹是在什么时候发生的？

   1)淬过火的零件在进行快速加热回火时发生回火裂纹纹．其发生原因与磨削裂纹的原因相同；

  2）二次回火硬化的高合金钢从回火温度快速冷却时．发生回火裂纹的原因与淬火裂纹相同；

  3）若在零件表面上有脱碳层，回火裂纹出现就更为明显；

6、回火裂纹的形状是怎样的？

     回火时由低温快速加热所致的回火裂纹与纵向成直角（与热流成直角）时，裂纹的深度浅，形状恰似磨削裂纹，与此相反，从回火温度快速冷却（高合金钢）所发生的回火裂纹，其形状与淬火裂纹的形状相同。图2一51是回火时从低温快速加热所致的回火裂纹，以及从回火温度快速冷却所致的回火裂纹。

7、如何防止回火裂纹？

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文章来源:文章节选自《热处理150问》作者太和久重（日本），仅供读者学习之用。