В процессе закалки, когда огромное напряжение, создаваемое закалкой, превышает прочность самого материала и превышает предел пластической деформации, возникают трещины. Трещины закалки часто возникают вскоре после начала трансформации млекопитающих. Распространение трещин не имеет определенных правил, но обычно они легко образуются при острых углах и поперечных изменениях заготовки.
Закалочное растрескивание, наблюдаемое под микроскопом, может быть межкристаллитным или транскристаллическим растрескиванием; некоторые радиальные, а некоторые представляют собой отдельные линии или сети. Закалочные трещины, вызванные чрезмерным охлаждением в зоне мартенситного превращения, часто распространяются транскристаллитно, причем трещины настоящие, с мелкими трещинами без разветвлений вокруг них. Закалочные трещины, вызванные чрезмерной температурой закалочного нагрева, распространяются вдоль зерна, имеют острые концы и имеют характеристики перегрева: в конструкционной стали может наблюдаться крупный игольчатый мартенсит; эвтектику можно наблюдать в инструментальной стали. или угловатые карбиды. Заготовки из высокоуглеродистой стали с обезуглероженной поверхностью склонны к образованию сетчатых трещин после закалки. Это связано с тем, что объемное расширение поверхностного обезуглероженного слоя во время закалки и охлаждения меньше, чем у необезуглероженного сердечника, а поверхностный материал вытягивается в сетчатую форму за счет расширения сердечника.
К основным формам закалочных трещин в основном относятся: продольные трещины, поперечные трещины, сетчатые трещины и трещины отслаивания и т. д. Конкретные условия анализируются следующим образом:
1. Продольные трещины чаще всего возникают на закаленных стальных деталях и могут появиться только тогда, когда касательное растягивающее напряжение на поверхности превышает осевое растягивающее напряжение. Трещины такого типа распространяются в осевом направлении, от поверхностной трещины к центру.
2. Поперечные трещины возникают в переходной зоне между закаленным слоем и незакаленной сердцевиной при незакаленной заготовке. Характеристика внутреннего напряжения состоит в том, что поверхность сжимается, а на определенном расстоянии от поверхности сжимающее напряжение меняется на растягивающее. Осевое растягивающее напряжение является наибольшим, что приводит к появлению поперечных трещин.
3. Концентрация напряжений. Детали с углами, порезами и канавками на потрескавшихся деталях склонны к концентрации напряжений. В связи с неравномерностью закалки и охлаждения в этих деталях часто возникают трещины. Такая трещина не имеет фиксированных морфологических характеристик.
4. Сетчатые трещины — это поверхностные трещины небольшой глубины, обычно в диапазоне 0.01-2 мм. Трещины могут быть ориентированы в любом направлении, образуя сетчатую форму. После обезуглероживания поверхности заготовки из высокоуглеродистой стали удельный объем мартенсита уменьшается, что приводит к образованию растягивающих напряжений на поверхности, что приводит к образованию сетчатых трещин.
5. Отслаивающиеся трещины возникают в очень тонких участках, где происходит резкий переход напряжений, а поверхностное отслаивание происходит, когда внутренние трещины, скрытые параллельно поверхности, сильно расширяются.
