鍛件形成橫向裂紋時內(nèi)應(yīng)力分布的特征是：表面受壓應(yīng)力，離表面一定的距離應(yīng)力發(fā)生劇變，由壓應(yīng)力變?yōu)楹艽蟮睦瓚?yīng)力。裂紋產(chǎn)生在拉應(yīng)力峰值區(qū)域內(nèi)，然后當(dāng)內(nèi)應(yīng)力重新分布或鋼的脆性進(jìn)一步增加時才蔓延到鍛件表面。橫向裂紋的特點是垂直于軸的方向。這類裂紋往往發(fā)生在未淬透的鍛件中，因為淬硬與未淬硬的過渡區(qū)有一個大的應(yīng)力峰值，而且軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力。

       鍛件因不能全部淬透，而且往往存在在較嚴(yán)重的冶金缺陷（如：氣泡、夾雜、鍛造裂紋、偏析、白點等），在熱處理應(yīng)力作用下，以這些缺陷為裂紋的起點，緩慢擴張直到最后突然斷裂。另外在軋輥的橫斷實例中，往往在斷裂面上不能看出明顯的斷裂起點，這像刀切的一樣，這是較脆的材料在熱應(yīng)力作用下引起斷裂的特征。

       對鍛件來說，打中心孔并對表面和中心一起冷卻，可使拉應(yīng)力的峰值移向中間層，數(shù)值也可大大降低，所以，這是防止橫斷的有效方法之一。然而打中心孔時往往會使冶金缺陷暴露到中心孔表面，亦有其不利之處。

       化學(xué)熱處理在工藝、設(shè)備和操作過程有一些特定的條件，如鍛件必須在密合容器中加熱，必須有滲劑介質(zhì)反應(yīng)室和氣體均勻循環(huán)，這就給鍛件的化學(xué)熱處理帶來困難。

       在性能要求上講，鍛件的化學(xué)熱處理采用較多的是滲碳，其次是碳氮共滲和滲氮。單純是為了提高表面硬度保持整體塑性和韌性的鍛件，常選用表面淬火來達(dá)到目的，因為對于鍛件來講，表面淬火要比化學(xué)熱處理方便、靈活、經(jīng)濟(jì)。

       滲碳化學(xué)熱處理可以是鍛件提高耐磨性能之外，還可以提高疲勞強度，特別是提高接觸疲勞強度。因此，即使大型的重載鍛件，為了提高其承載能力和使用壽命，同時還要考慮到使用的安全性，有時還考慮到減輕大鍛件重量和體積，都采用滲碳處理。

       目前國外已經(jīng)有40t重型軋機、25t重大型船用鍛件進(jìn)行深層滲碳熱處理。國內(nèi)近年來也已經(jīng)有12t重軋機的深層滲碳熱處理。有些鍛件必須要有較高耐磨性能、耐腐蝕性能和抗膠合性能，而且精度要求高，熱處理過程中要求變形很少。這種鍛件，采用滲氮熱處理比較合適。

       滲氮處理不能得到很深的滲層那個，對于大曲率半徑的鍛件來講，就不能承受很高的接觸應(yīng)力。因而滲氮和滲碳各有優(yōu)缺點，根據(jù)鍛件受力性質(zhì)各自選用。

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