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如何处理3Cr13钢淬火裂纹问题

3Cr13钢淬火裂纹问题。在马氏体不锈钢中，3Cr13钢的含碳量较高，淬火冷却，特别是油冷时会产生较大的淬火应力，其马氏体转变温度又低，易产生淬火裂纹。所以，3Cr13钢淬火时，应注意防止裂纹的产生。可采限以下一些措施。
①尽量在粗加工后淬火。因为锻造或轧制坯件的表面可能存在细纹、划痕等、将成为淬火应力集中点和淬火裂纹的诱因。如粗加工确实有困难，可用砂轮等工具磨掉表面缺陷。
②控制淬火加热速度。这类钢一般都是塑性差、导热性不好。淬火加热速度过快，表面与心部温差增大，在表面层已发生奥氏体转变时，内层还处于较低温度的低塑性状态，这样表面层因奥氏体转变体积变小收缩，受到内层制约，产生拉应力，当拉应务超过材料破断强度时，即产生裂纹。因此，可采用预热（500～700℃）或在低温段控制升温速度不大于80℃/h，800℃后再提高升温速度等方法。
③控制淬火油冷却时的工件出油温度。这类材料因合金元素高，马氏体转变温度又低，如果淬火冷却时间长，会增加淬火应力而产生淬火裂纹，特别是截面较大的零件，有时心部原始组织的缺陷比表面严重，加大了淬火裂纹的可能性。可适当减缓工件的冷却速度。如控制工件出油时的表面温度，一般控制在马氏体开始转变温度以下150～200℃，或表面温度不高于50～80℃。对于大型工件，心部温度较高，热量还会向表面传递，可采用油-空气-油-空气交替冷却的方式，以减缓淬火应力。
在高碳马氏体钢(马氏体不锈钢)油淬火冷却时，还应注意的一个问题是适当控制油的搅动速度。在保证油温不大于80℃和不发生火灾的条件下，不必盲目追求和加大油的冷却效果，试验研究表明机械油在特别剧烈搅动时的淬火冷却能力会接近水的淬火冷却能力，这对马氏体不锈钢来说是很危险的。这种情况也是有过教训的。
④淬火后及时回火。马氏体不锈钢在淬火冷却结束后，心部还会继续发生马氏体转变，不断增加淬火应力，工件在放置过程中，淬火应力也会改变其分布方式，形成新的应力集中点，这都可能使淬火工件在放置过程中发生开裂，所以，这类钢淬火后应及时回火。工件冷却至室温或用手可长期触及的温度时即可回火。淬火后最多不要超过8h应进行回火，尤其在北方冬季更应注意这一问题。曾经发生过这类事故，在对一批马氏体不锈钢泵轴淬火后，因设备不足，未能及时回火，又恰逢冬天，气温较低，淬火后放置15h，结果这批轴全部开裂报废。
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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司
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