（1）裂纹分类

热处理裂纹是指与热处理工艺过程相关的一类宏观裂纹，它是在内应力作用下产生的。当产生的内应力大于材料的脆性断裂强度时，会出现两种情形：一是裂纹会不断扩展并最终引起构件断裂；二是裂纹会在扩展到一定程度后因应力场、裂纹扩展阻力的变化而难以继续扩展下去，形成非扩展裂纹。由此可知，根据裂纹扩展程度的不同，热处理裂纹可分为扩展裂纹和非扩展裂纹。

一般的热处理步骤包括加热、保温和冷却等过程，如果根据工艺过程进行分类，可将热处理裂纹分为以下两类。

1）加热不当形成的裂纹。在大型铸件进行快速加热的过程中，特别是对于那些截面厚度相差较大或者结构复杂的铸件，有可能会产生较大的内应力，所以通常需要控制装炉温度和升温速率，否则产生的内应力容易使微裂纹发生进一步扩展而引起开裂。在合金钢构件的热处理加热过程中若加热不当则会引起构件表面增碳或脱碳，这样也容易产生裂纹。高速钢和不锈钢构件在加热温度过高的情况下会产生过热或过烧，从而产生热处理裂纹。在含氢气氛中加热时高含量的氢容易被合金钢中的缺陷所捕获，并在一定的应力条件下引起氢致裂纹。

2）淬火裂纹。淬火是将金属或合金加热到设定温度并保持一定时间后，使之快速冷却获得远离平衡状态的不稳定组织的热处理工艺。在淬火过程中，由于构件设计不合理、钢材选取不当、淬火温度控制不正确、淬火冷速不合适等因素，使淬火内应力和显微裂纹敏感度增加，从而提高淬火裂纹的形成可能性。根据裂纹形态的不同，淬火裂纹一般可分为四种，即纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹和剥离裂纹。

（2）影响淬火裂纹的因素

影响材料中产生热处理裂纹的因素较多，包括冶金因素、工艺因素和结构因素等。在热处理裂纹中种类最多且最为重要的一类是淬火裂纹，本节介绍各种因素对淬火裂纹的影响。

1）冶金因素。首先，铸件或锻件中产生的冶金缺陷有可能在淬火时引起裂纹的形成或者发展成淬火裂纹。例如，铸件内部或表面形成的气孔、疏松、砂眼、偏析或裂痕等缺陷，以及锻件中的缩孔、偏析、白点、夹杂物或裂纹等都对淬火裂纹的形成有很大影响。其次，钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有重要影响。一般来说，含碳量的增加会增大马氏体的脆性，同时增大淬火裂纹倾向；而合金元素对淬裂的影响则较为复杂。此外，淬火前的原始状态和原始显微组织对淬裂的影响也很大。

2）结构因素。在淬火时，截面尺寸很小的构件其心部容易淬硬，而且由于心部和表层的马氏体转变几乎同时进行，所以组织应力较小，不容易发生淬裂；对于截面尺寸很大的构件，它的心部不会发生硬化，甚至表层也无法得到马氏体，而是贝氏体或索氏体，所以在构件内的组织应力可以忽略，而主要是热应力起作用，也不容易出现淬火裂纹。因此，在一定的淬火冷却介质中，每一种钢件都存在临界淬裂直径，此时构件具有较大的淬裂倾向。此外，构件几何形状的复杂性使得构件在尖角、棱角或凹槽等局部区域的冷却速率急剧变化，从而增加了淬火残余应力，提高了淬火开裂的倾向性。而且，在构件截面变化的交界处也容易产生应力集中而常出现淬火裂纹。

3）工艺因素。在淬火热处理过程中加热温度、保温时间和冷却方式等因素都对淬火裂纹的形成有较大影响。一般而言，随着加热温度或保温时间的增加，残余应力随之增大，马氏体组织粗化、脆化使得构件抗断强度下降，导致淬火开裂的倾向性增加。此外，淬火冷却方式对淬裂倾向的影响则较为复杂，因为不同的冷却方式会在构件中产生不同大小、类型及分布的残余应力，而且使淬火后的显微组织各不相同，从而导致淬裂倾向不同。