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热处理裂纹的修补方法内容来源网络，由深圳机械展收集整理！一渗碳（1）浓度过高：可将工件在中性介质中加热到正火温度，是碳在中性介质气氛中向内部扩散，减低表面浓度。
（2）浓度不够：可重新升温再渗。
（3）渗层脱碳：可重新进行一次短时渗碳（4）淬火后硬度过低出现大量残余奥氏体：将工件进行高温回火，保温可延长，使残余奥氏体及马氏体转变为珠光体，随后在750——780低温淬火，此时合金元素和碳均不能完全溶解于奥氏体，淬火就可减少残余奥氏体含量。
二氮化1.硬度不够的主要原因：（1）氮化温度过高或者一度过高（2）第一阶段氮的分解率过高（3）氮化时间过短，氮化层太薄（4）炉罐新换，氮气没适度增加, 对于出现硬度低的不合格工件，可先给予退氮，然后重新氮化2.深度浅，氮化层不足原因分析（1）第二阶段氮化温度低，时间短（2）工件氮化前未经调质处理（3）氮分解率控制不当防止出现这一缺陷的主要措施是将工件的组织基体处理为索氏体，稳定分解率，足够保温时间。
对于氮化出现以上问题的补救方法是在正常温度下重新氮化。
3.表面氧化（1）出炉时温度过高（2）冷却过程中有空气进入4.氮化层脆性大甚至有裂纹（1）氮分解率过低（2）氮化温度低（3）退氮气处理不当（4）冷却速度过慢（5）预先热处理造成脱碳或组织粗大措施：适当提高氮的分解率和氮化温度，退氮要充分，降温过程中加大氮的流量，以加快冷却速度可避免以上缺陷。
对于出现脆性的工件可将工件在500——520（保温3——5小时）进行退氮处理，或将在570——580（在氮的气氛中回火4——5小时），在630——650回火2小时左右均可。
5.工件变形大（1）氮化前没有充分除应力（2）冷却过快（3）放置不当6.氮化层深度不够硬度不均匀（1炉温不均匀，氮流量不均（2）工件表面有油污三正火与退火1.过热与过烧：过热的工件机械性能差，冲击韧性低，而且还影响以后的热处理质量。
措施：将工件重新正火或完全退火，对于过共析钢，在正火后，还应用球化退火或高温退火来改善组织。
热处理常见缺陷分析与对策时 间：2020.10.28 学习人：吴俊 部 门：试验检测中心基本知识点：1、热处理缺陷直接影响产品质量、使用性能和安全。
2、热处理缺陷中最危险的是：裂纹。
有：淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹。
其中生产中最常见的裂纹是纵火裂纹。
3、热处理缺陷中最常见的是：热处理变形，它有尺寸变化和形状畸变。
4、淬火获得马氏体组织，以保证硬度和耐磨性。
淬火后应进行回火，以消除残余应力，如W6Mo5Cr4V2应进行一次回火。
5、亚共析钢淬火加热温度： +（30-50）度。
6、高速钢应采用调质处理即淬火+高温回火。
7、回火工艺若控制不当则会产生回火裂纹。
8、热处理过热组织可通过多次正火或退火消除，严重过热组织则应采用高温变形和退火联合作用才能消除。
9、渗氮零件基本组织为回火索氏体。
其原始组织中若有大块F 或表面严重脱碳，则易出现针状组织。
10、有色金属最有效的强化手段是固溶处理和固溶处理+时效处理。
11、疲劳破坏有疲劳源区、裂纹疲劳扩展和瞬时断裂三个阶段。
12、高速钢的热组织为：共晶莱氏体，也有可能晶界会熔化。
13、应力腐蚀开裂的必要条件之一是：存在拉应力。
14、65Mn 钢第二类回火脆性温度区间为250-380。
钼能有效抑制第二类回火脆性。
15、热处理时发生的组织变化中，体积比容变化最大的是马氏体。
16、防止淬裂的工艺措施：等温淬火、分级淬火、水-油淬火和水-空气双液淬火。
17、高温合金热处理产生的特殊热处理缺陷有：晶间氧化、表面成分变化、腐蚀点、晶粒粗大及混合晶粒等。
18、感应加热淬火缺陷有：表层硬度低、硬化层深度不合格、变形大、残留应力大、尖角过热及软点与软带。
19、弹簧钢的组织状态一般为：T+M 。
20、氢脆条件：氢的存在、三项应力和对氢敏感的组织。
21、断裂有脆性断裂和韧性断裂。
绝大多数热处理裂纹属脆性断裂。
22、高碳钢淬火前应进行球化退火。
23、时效变形的主要影响因素有：化学成分、回火温度和时效温度。
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析摘要：在锻造以及热处理中极易出现裂纹，为此锻造以及热处理过程中的裂纹处理成为各个学者研究的重点，同时，构件尺寸、材质等之间的差异其所出现的裂纹几率也各不相同，基于此，本文通过对锻造以及热处理缺陷的相关分析，找出了锻造和热处理过程中裂纹形成的原因并提出了针对性的解决意见。
关键词：锻造热处理裂纹原因分析处理引言作为锻造以及热处理过程中最为常见的缺陷之一，裂纹的形成严重制约了锻造效率，并且对于大型锻件而言，其裂纹出现的几率则更高，所以加强对裂纹形成的原因分析对于减少裂纹产生，提升锻造效果具有重要意义。
1锻造缺陷与热处理缺陷第一，过热或者过烧。
具体表现形式为晶粒粗大并具有较为明显的魏氏组织；而造成过烧的情况则说明热处理过程中温度较高，断口晶粒凹凸不平，缺乏金属光泽，并且晶界周围具有氧化脱碳的情况；第二，锻造裂纹。
主要出现在组织粗大且应力较为集中处，裂纹内部往往呈现氧化皮情况。
在锻造过程中无论是温度过高，还是过低均会导致裂纹的出现；第三，折叠。
由于切料、冲孔、锻粗糙等原因而致使材料表面发生了缺陷，而此时一旦经过锻造自然其会由于表面氧化皮缺陷内卷而形成折叠。
通过显微镜的观察可以明显的发现折叠周围的脱碳情况较为严重；第四，淬裂。
该缺陷的明显特征就是刚健挺直且起始点较宽，尾部则细长曲直。
由于此缺陷往往是产生在马氏体转变发生以后，所以裂纹周围与其他区域没有明显的差别且无脱碳情况；第五，软点。
造成此种缺陷的原因主要是由于加热不足，保温时间不足而造成冷却不均匀导致的。
2实验方法2.1试样制备和宏观观察在开始试验之前只需要对构件毛坯裂纹进行简单的宏观观测并选择要进行实验的区域即可。
然后，在利用手边的工具来队选取的区域进行切割，需注意的是，切割方向必须要垂直镜像，切割长度要低于10mm。
可以通过多种方式进行取样但是一定要科学的选择取样的温度以及环境，如果实验温度较高，则可以通过凉水来进行冷却，进而防止在取样过程中构件内部结构遭到损坏。
一：锻造裂纹与热处理裂纹形态一：锻造裂纹一般在高温时形成，锻造变形时由于裂纹扩大并接触空气，故在100X或500X 的显微镜下观察，可见到裂纹内充有氧化皮，且两侧是脱碳的，组织为铁素体，其特征是裂纹比较粗壮且一般经多条形式存在，无明细尖端，比较圆纯，无明细的方向性，除以上典型外，有时会出现有些锻造裂纹比较细。
裂纹周围不是全脱碳而是半脱碳。
淬火加热过程中产生的裂纹与锻造加热过程形成的裂纹在性质和上有明显的差别。
对结构钢而言，热处理温度一般较锻造温度要低得多，即使是高速钢、高合金钢其加热保温时间则远远小于锻造温度。
由于热处理加热温度偏高，保温时间过长或快速加热，均会在加热过程中产生早期开裂。
产生沿着较粗大晶粒边界分布的裂纹；裂纹两侧略有脱碳组织，零件加热速度过快，也会产生早期开裂，这种裂纹两侧无明显脱碳，但裂纹内及其尾部充有氧化皮。
有时因高温仪器失灵，温度非常高，致使零件的组织极粗大，其裂纹沿粗大晶粒边界分布。
结构钢常见的缺陷：1 锻造缺陷（1）过热、过烧：主要特征是晶粒粗大，有明显的魏氏组织。
出现过烧说明加热温度高、断口晶粒粗大，凹凸不平，无金属光泽，晶界周围有氧化脱碳现象。
（2）锻造裂纹：常产生于组织粗大，应力集中处或合金元素偏析处，裂纹内部常充满氧化皮。
锻造温度高，或者终端温度低，都容易产生裂纹。
还有一种裂纹是锻造后喷水冷却后形成的。
（3）折叠：冲孔、切料、刀板磨损、锻造粗糙等原因造成了表面缺陷，在后续锻造时，将表面氧化皮等缺陷卷入锻件本体内而形成折缝。
在显微镜上观察时，可发现折叠周围有明显脱碳。
2 热处理缺陷（1）淬裂：其特点是刚健挺直，呈穿晶分布，起始点较宽，尾部细长曲折。
此种裂纹多产生于马氏体转变之后，故裂纹周围的显微组织与其它区域无明显区别，也无脱碳现象。
（2）过热：显微组织粗大，如果是轻度过热，可采用二次淬火来挽救。
（3）过烧：除晶粒粗大外，部分晶粒已趋于熔化，晶界极粗。
（4）软点：显微组织有块状或网状屈氏体和未溶铁素体等。
热处理后产生纵向裂纹的原因热处理就像给金属穿上一件“防弹衣”，让它们更坚固、更耐磨。
但是，有时候这件“衣服”没穿好，结果就出了问题，裂纹像一条条蛇一样爬了出来，让人一头雾水。
今天咱们就聊聊热处理后产生纵向裂纹的那些事儿，顺便调侃一下这些小问题背后的原因。
1. 热处理过程的温度控制1.1 温度过高首先，得说说温度的事。
热处理的时候，温度可得掌握得当。
想象一下，火锅煮得过猛，菜可就容易煮烂了。
这就像金属材料，在高温下，内部的晶格会变得不稳定，脆弱得跟纸一样。
这时候，一点小压力就可能引发裂纹，真是“一着不慎，满盘皆输”。
所以，温度过高绝对是裂纹出现的一大“幕后黑手”。
1.2 温度不均匀再来聊聊温度分布。
如果热处理的时候，温度像小孩子玩“捉迷藏”一样不均匀，那就麻烦了。
某些部位热得像在桑拿，另一些地方却冷得像冰箱，内外温差大得惊人。
这个时候，金属就会像被撕扯了一样，产生应力，纵向裂纹就趁机而入。
就像一场舞会，有的人跳得欢快，有的人却愣在一边，最后自然难以和谐。
2. 材料的特性2.1 金属的成分说到材料，咱们可不能忽视金属的成分。
不同的金属有不同的“脾气”，有些金属就是比较爱发脾气，容易在热处理过程中变得脆弱。
比如，某些合金在高温下会出现相变，结果让材料变得脆如鸡蛋，随便一碰就裂开。
这个时候，就得好好研究研究金属的特性，找到适合它的热处理方式，才能避免这一幕悲剧上演。
2.2 材料的缺陷再说说材料本身的缺陷。
有些金属在生产过程中就藏着小毛病，比如气孔、夹杂物等。
这些“隐患”就像小炸弹，等着你去引爆。
热处理时，这些缺陷在高温下可能会扩散，形成裂纹，搞得你措手不及。
所以，材料的“背景调查”非常重要，不能随随便便就“放行”。
3. 处理后的冷却速度3.1 冷却速度过快热处理完成后，冷却速度也是一个重要因素。
想象一下，你刚吃完热腾腾的火锅，外面一出冷风，手一抖就撒了满桌子，真是“惨不忍睹”。
金属也一样，如果冷却速度太快，就容易导致材料的内部应力过大，产生裂纹。
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析李艳梅发布时间：2021-07-28T10:12:15.580Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：李艳梅[导读] 摘要：在锻造和热处理过程中，裂纹是非常常见的，不可能在所有的锻造和热处理过程中避免裂纹。
惠阳航空螺旋桨有限责任公司河北保定 071000摘要：在锻造和热处理过程中，裂纹是非常常见的，不可能在所有的锻造和热处理过程中避免裂纹。
这使得裂纹成为锻造行业讨论的焦点。
裂纹的发生概率、类型和形状因部件的尺寸和纹理而异。
关键词：锻造；热处理；晶相分析；裂纹形成原因；裂纹是在锻造和热处理生产过程中常见的缺陷之一，通过对裂纹产品试样进行收集、分析、整理，可将裂纹大致分为三类：锻造裂纹、折叠和淬火裂纹。
通过晶相实验分析，可获得三种类型裂纹的形成原因，有针对性的提出减少裂纹产生的建议性措施，从而提高产品的质量和性能。
一、锻造缺陷和热处理的缺陷1.过热和燃烧。
主要特点是谷物粗犷，具有明显的维氏结构。
过热表明加热温度高，碎粒粗糙不均匀，没有金属光泽，晶界周围存在氧化和脱碳现象。
2.钻孔裂纹。
通常发生在结构粗糙、应力集中或合金元素分离的地方，裂纹通常充满氧气槽。
钻孔温度高或终端温度低时容易出现裂纹。
另一种裂纹是通过喷水进行钻孔和冷却后形成的。
3.折叠起来。
曲面缺陷是由冲压、切削、切削板磨损、粗糙钻孔等引起的。
在随后的钻孔中，曲面比例等缺陷被包含在钻孔主体中以形成折弯。
当用显微镜观察时，你可以看到折痕周围有明显的渗碳现象。
4.淬裂。
其特点是强而直的颗粒间分布，起点广，尾巴薄而曲折。
此类裂纹主要发生在马氏体改造后，因此裂纹周围的微观结构明显与其他区域没有区别，没有渗碳现象。
5.软点。
微观结构由大块或星形托洛茨坦和未溶解的铁氧体组成。
供暖不足、维护时间不足和冷却不均衡都将导致薄弱环节。
二、实验的方法1.取样准备和宏观观察。
首先宏观观察杆的裂纹，然后手工切割试样，方向垂直于径向方向，长度小于8 mm。
「零件热处理裂纹的分析与对策」
零件热处理裂纹是指在零件的热处理过程中出现的裂纹现象。
这种裂
纹不仅会影响零件的外观质量，还可能对零件的力学性能和使用寿命造成
严重影响。
因此，在零件热处理过程中，如何分析和采取有效的对策来避
免和修复热处理裂纹是一项非常重要的技术工作。
首先，要分析热处理裂纹发生的原因。
热处理裂纹是由于零件在热处
理过程中受到了一些不良因素的影响，如内部应力、不均匀的加热和冷却
速度等。
这些因素都有可能导致零件发生热处理裂纹。
接下来，需要采取一系列的对策来避免和修复热处理裂纹。
首先是针
对内部应力的控制。
在热处理过程中，应尽量减少零件的内部应力，可以
通过调整加热和冷却的速度、使用适当的热处理工艺等手段来实现。
同时，还需要对零件的形状和尺寸进行优化设计，以减少内部应力的积累。
其次，对于不均匀的加热和冷却速度，可以通过合理设计加热炉和冷
却介质，控制加热和冷却的速度，避免快速温度变化产生的应力，减少热
处理裂纹的出现。
此外，还可以采取其他一些措施来修复热处理裂纹。
例如，可以采用
热处理补偿方法来消除或减少裂纹。
热处理补偿是在零件表面产生一个有
厚度的硬化层，来抵消裂纹的扩展，提高零件的耐用性。
总之，分析和对策是解决零件热处理裂纹问题的关键。
通过深入分析
热处理裂纹发生的原因，可以有针对性地采取一系列的技术对策来避免和
修复热处理裂纹。
这样可以提高零件的质量和使用寿命，保证在工程应用
中能够发挥更好的效果。
热处理裂纹及其预防热处理裂纹的分类：⾮淬⽕裂纹——表⾯龟裂、表⾯边缘T型裂纹；淬⽕裂纹——纵裂（组织应⼒型）、弧裂（局部拉应⼒型）、⼤型⼯件淬⽕裂纹（纵断、横断）、边廓表⾯裂纹（局部拉应⼒型）、脱裂、第⼆类应⼒裂纹。
纵裂⑴纵裂的宏观形态沿细长零件表⾯启裂，在沿纵向扩展的同时，⼜以垂直表⾯的⽅向向截⾯内部扩展，形成外宽内尖的楔形裂⼝。
纵裂的扩展总是终⽌于截⾯的中⼼处附近，外观上看纵向单条裂纹和横截⾯上的楔形裂⼝，是纵裂的基本宏观形态。
⑵纵裂的形成条件淬透是纵裂形成的必要条件。
⼩⼯件淬透后的应⼒状态属于组织应⼒型残余应⼒，⼀般情况下组织应⼒的切向应⼒显著⼤于轴向应⼒。
因此形成组织应⼒型残余应⼒是纵裂的应⼒条件。
⑶纵裂预防措施①采⽤较缓慢的冷却介质，如油等。
也可⽤⽔、油双液淬⽕，但⽔、油双液淬⽕对于⼀些⼩件⽆实际使⽤价值。
②⼯件加热避免过热，出炉后可适当预冷，淬⽕后及时回⽕。
③加强技术管理技术培训，切实对有关⼯艺操作⼈员进⾏淬裂理论教育。
弧裂⑴弧裂形成的条件应同时具备整体快速冷却、不能淬透、具有弧裂的⼏何敏感部位的结构形式。
⑵⼏何敏感部位的结构形式有孔洞、凹⾯和碗⾯、截⾯尺⼨突变、轴肩。
⑶⼏何敏感部位的缓冷效应具有上述结构形式在淬⽕冷却过程中的主要作⽤是显著降低那⾥的实际冷却速度，产⽣缓冷效应。
⑷⼏何敏感部位处的组织⼏何敏感部位缓冷效应，要么使局部未淬硬产⽣淬⽕屈⽒体并处在马⽒体的包围之中（在⾦相的宏观或微观上可看出）；要么淬硬层被局部明显减薄。
在热处理⽣产中产⽣的弧裂中，前⼀种占绝⼤多数。
⑸弧裂的形成扩展⽅式及典型宏观形态弧裂⾸先在⼏何敏感部位的表⾯上形成，并由此沿曲（弧）⾯先向截⾯内部定向扩展，严重时可穿越零件的其余截⾯，再向零件的外表⾯延伸，直到在那⾥呈弧形露出；严重时常使相应部位沿弧裂脱落（或经敲击即可脱落）。
开裂⾯通常为形状各异的曲（弧）⾯，最典型的是从⼏个不同的⽅向观察时都呈弧形，是判定弧裂的重要依据。
锻造和热处理过程中裂纹形成原因分析发布时间：2021-05-20T10:33:30.803Z 来源：《基层建设》2020年第31期作者：裴一飞[导读] 摘要：裂缝很常见，生产过程往往是锻造和热处理过程。
航空工业哈尔滨飞机工业集团有限公司黑龙江哈尔滨 150000摘要：裂缝很常见，生产过程往往是锻造和热处理过程。
锻造裂纹通常在高温下发生，在锻造过程中会延伸并接触空气，形成裂纹中氧化的皮肤。
此框形成的裂纹不仅厚而且多，裂纹的两端不相连，尖端相对圆。
所处理的裂纹的形状和性能与锻造裂纹不同。
出现热处理后的裂纹是因为加热时该元素出现裂纹，导致在裂纹的咸晶方向上脱碳，最终结构比锻造裂纹厚。
对于和零件尤其如此本文收集了大量裂缝方式，分析总结了裂缝的原因。
最后，裂缝分为三类。
关键词：锻造、热处理；裂纹形成原因；过程；存在缺陷；前言裂纹是锻造和热处理中常见的缺陷之一，也是锻造行业中的热点和难点。
但是，锻造零件产生裂纹的可能性很大，因此必须研究锻造和热处理过程中的裂纹，并分析裂纹的原因。
一、锻造缺陷与热处理缺陷过热燃烧。
过度燃烧意味着加热温度高，切割机又大又不均匀，没有金属光泽，玻璃周围有氧化和渗碳。
造成裂缝。
当锻造温度较高或最终温度较低时，容易产生裂纹。
另一个裂缝是在水的钻井和冷却后形成的。
缩小范围。
表面缺陷是冲压、切割、板材磨损、穿孔等造成的。
在随后的钻孔中，观察到锻造体中存在表面氧化等缺陷以形成折弯。
通过显微镜观察，你可以看到弯曲周围明显的碳流失。
过火裂缝。
这些裂缝大多发生在MCU改造后，因此裂缝周围的微观结构与其他区域没有显着差异，也没有渗碳。
二、实验方法1.试样制备和宏观观察在试验前的第一阶段，只需对所选杆的工件裂纹进行宏观观察，在观察过程中，选择要测量的区域。
下一步是手动剪切选定区域，使其垂直于镜像且长度小于10 mm。
采样方法可能会有所不同，但在采样时必须选择温度和环境。
如果样品温度过高，可以使用冷水冷却样品，以免由于样品在回收过程中过热而改变事件的内部组织。
TP347厚壁不锈钢管道热处理及裂纹预防措施【摘要】TP347厚壁不锈钢管道的热处理及裂纹预防措施在工业领域中具有重要的意义。
本文从热处理方法、裂纹预防措施、温度控制、应力消除处理和化学成分等方面对TP347厚壁不锈钢管道进行了深入探讨。
通过分析不同的热处理方法和预防措施，探讨了温度控制在热处理过程中的重要性，以及应力消除处理的关键作用。
同时也指出了化学成分对裂纹形成的影响。
总结了TP347厚壁不锈钢管道热处理及裂纹预防措施的关键要点，并展望了未来可能的研究方向，以便在实际生产中提高管道的质量和性能。
通过本文的研究，可以为相关领域的工程师和研究人员提供一定的参考和指导。
【关键词】关键词：TP347厚壁不锈钢管道、热处理、裂纹、预防措施、温度控制、应力消除处理、化学成分、研究背景、关键要点、未来研究方向。
1. 引言1.1 介绍TP347厚壁不锈钢管道热处理及裂纹预防措施的重要性TP347厚壁不锈钢管道在工业领域中扮演着重要的角色，其热处理和裂纹预防措施是确保管道性能和使用寿命的关键因素。
热处理可以改善管道的力学性能和耐热性，提高其抗腐蚀能力和耐久性。
合适的热处理可以减少管道在使用过程中产生的应力并提高其弯曲和挤压强度，从而保证其安全可靠运行。
裂纹是TP347厚壁不锈钢管道在热处理过程中常见的问题，如果不及时进行预防和处理，很容易导致管道的损坏和失效。
制定有效的裂纹预防措施至关重要。
通过合理设计热处理工艺、控制温度参数、及时进行应力消除处理以及注意管道的化学成分等方面的因素，可以有效减少裂纹的产生，提高管道的使用寿命和安全性。
了解和重视TP347厚壁不锈钢管道热处理及裂纹预防措施的重要性，对于保证管道的质量和性能，延长其使用寿命具有重要意义。
在实际生产过程中，需要严格控制每个环节，确保热处理和裂纹预防措施的有效实施，以确保产品质量和生产设备的安全运行。
1.2 阐述研究背景TP347厚壁不锈钢管道在工业生产中广泛应用，其承受高温高压等严苛环境。
第二节热处理裂纹
一热处理应力
前面我们讲到铸造应力分为热应力、相变应力和机械阻碍应力三种。
材料的热处理应力主要有热应力和组织应力两种，它们在材料中的状态和起的作用有所不同。
由于加热或冷却不均匀即热胀冷缩在时间上的不一致所造成的内应力为热应力；由于组织转变的不等时性所造成的内应力为组织应力。
热处理后的最终应力状态取决于它们之和，称为热处理残余应力。
为了讨论方便，下面主要以钢的热处理进行分析。
1热应力
热应力是在热处理过程中钢件的表面和中心或薄的地方和厚的地方之间由于加热或冷却速度不一致（形成温度差）导致体积胀缩不均而产生的。
下面讨论钢件在热处理水冷或油却时应力的变化情况。
将园柱形试样加热到低于相变点的温度后分别在水中和油中冷却，，如图2－1所示，从图中看出：无论是水中或油中冷却，其表面的冷却速度都比中心的快得多。
a 为缓慢冷却
b 为快速冷却
图2－2是钢件快速冷却时热应力的变化情况。
冷却初期，由于表面冷却较快温度较低，而心部冷却较慢温度尚高，表面的激烈收缩受到心部的阻碍，从而表面受到拉应力的作用，心部受到压应力的作用。
如果这时工件的心部处于塑性状态，在应力的作用下它将产生塑性变形，使应力得到一定的松驰，所以这一阶段的应力数值不会很大。
随着心部温度的逐步降低和内外温差的逐步减小，心部收缩加剧，这时外表已进入弹性状态，内部的收缩将受到外表的阻碍，这时应力状态将变为表面呈压应力，而心转变为拉应力。
后一个过程是在弹性状态进行的，因此存在较大的应力。
冷却速度对热应力的影响极大，冷却愈快则热应力愈大。
图2－2 热应力形成过程
2组织应力
由于马氏体（体心正方结构）的比容大于奥氏体（面心立方结构）的比容，因而在淬火冷却时，奥氏体向马氏体转变的结果必然引起体积的膨胀。
组织应力就是钢在淬火冷却时由于表面冷却得快先发生奥氏体向马氏体转变（膨胀），心部或冷却较慢部分后发生这种转变（也膨胀），从而造成体积变化的不等时性所产生的内应力，也就是说由于相变引起的比容变化的不等时性所产生的内应力称为组织应力。
仍以园柱形钢件为例，整个穿透淬火的组织应力形成过程（图2－3）。
由于表面先冷却到MS点（马氏体转变始点）以下，表面先形成马氏体并伴随体积膨胀。
此时表面的膨胀却受到未转变的中心部分的限制，此时表面受到压应力，中心受到拉应力。
由于这一阶段心部塑性较好，可以发生塑性变形，故应力数值较小。
当继续冷却时，中心部分发生马氏体转变（此时表面已转变结束，处于弹性状态，形成坚固的马氏体外壳）伴随体积膨胀，使表面受到一种扩张力的作用，使表层形成拉应力，中心受到压应力，因此组织应力最终导致钢件表层处于拉应力状态。
图2－3 钢淬火时组织应力形成过程
除以上两种主要的应力外，对于钢材，还有由于表面与心部组织结构的不均匀性所形成的内应力。
例如钢件表面层的脱碳与增碳；表层局部强化，快速加热以及大型工件不能淬透引起组织不同都能产生内应力。
局部淬火或表面淬火时，仅在被淬火的部分形成马氏体组织，未被淬火的部分仍是原始组织，从而造成整个工件上比容差别，在这种情况下由于表层马氏体比容较大引起的膨胀受到中心部分的限制，使表面受到压应力，中心受到拉应力。
渗碳淬火时，由于表层含碳量较高，内部含碳量较低，则表层和心部的相变温度（MS点）不同，即表层相变温度较低，因此内部先发生组织转变而膨胀，此时表层仍是奥氏体状态，处于塑性状态，所以初期表层受拉应力作用，心部受到压应力的作用，由于表层的极好塑性，在拉应力作用下，易发生塑性变形使应力松驰，应力值有所减小。
随着高碳的表层也发生马氏体组织转变（膨胀）时，表面与中心的应力将发生相反，即表层呈现压应力，心部呈现拉应力。
3 残余应力
热处理只要伴随有相变发生，热应力和组织应力将同时发生，最终的应力状态取决于各种应力作用的合成。
热处理后最终保留下来的内应力叫做合应力或残余应力。
合应力的符号为“+”时为残余拉应力，合应力的符号为“－”时为残余压应力。
图2－4示出大截面钢件在水中冷却时整个截面未淬透时所呈现的应力情况。
a 为热应力b为组织应力
c由于组织转变不均匀引起的应力d为合应力（残余应力）
图2－4 残余应力总和示意图
（1）小试样或淬透性好的中型细长工件完全淬透时，由于相变应力的作用，在试样的表面产生拉应力，心部产生压应力，又因为这种工件淬火后残余拉伸应力的切向应力较大，因此常常会引起图2－5所示的纵向开裂。
图2－5 细长工件的纵向开裂
（2）表面淬火时表面部分因膨胀产生压应力，所以小型工件表面淬火后一般不易发生淬火
裂纹。
（3）大型工件非淬透性淬火时则热应力占优势，中心产生残余拉应力，并且纵向拉应力
最大，就易产生内部开裂现象（图2－6）。
图2－6 大型工件横向开裂图2－7 内孔面的纵向淬裂
（4）园筒工件或带有内孔的细长轴类工件进行淬火时易从内孔表面淬裂，特别是在内孔面冷却效果较差或内孔直径较小使冷却不充分时容易产生这种裂纹（图2－7）。
淬火所引起的残余应力一般在整个工件冷却到室温时为最大，因而在淬火过程中就开裂的情况较少，多数是从整个工件得到相当的冷却或完全冷却时才发生。
有时淬火后第二天或更长的时间才发生开裂。
这一事实告诉我们：“不使工件完全冷却”或“及时进行回火”是防止淬裂的有效措施。
二热处理淬火裂纹的类型和特征 1 纵向裂纹
由工件表面裂向内部，其分布是沿着工件的纵向（或者随着工件的形状而改变的方向）的裂纹为纵向裂纹。
生产实践告诉我们：当工件的长度大于它的直径或厚度时，以及形状复杂的工件很容易产生纵向裂纹。
纵向裂纹往往发生在完全淬透的工件上。
工件的淬火残余应力有纵向的、切向的和径向的三种。
对于园柱形工件淬火后其纵向残余应力最大，径向残余应力最小。
一般情况下小型细长工件产生横向裂纹的情况较少。
但大型工件就有可能产生横向内裂，对于这点可以用轧材的性能具有方向性来解释（纵向的强度和塑性远大于横向）。
纵向裂纹一般呈现深而长的特征，裂纹边缘整齐，尤如快刀切豆腐的痕迹，它在工件的分布是沿纵向一条或几条。
2 横向裂纹和弧形裂纹
横向裂纹往往是大型工件热处理时常见的断裂形式之一。
从应力看，横向内裂属于热应力所引起的，其裂源在中心，中心区域具有放射状裂痕，外园呈环状（图2－8）。
弧形裂纹容易产生于工件的内部或在尖角及孔洞附近，也就是应力集中处，裂纹以弧形分布在棱角附近。
往往发生在未淬透的或经过渗碳淬火的工件上。
图2－8 轧辊的内横裂。
