Kaljenje razpoke je pogosta napaka pri kaljenju, ki je posledica več razlogov. Ker se napake pri toplotni obdelavi začnejo pri oblikovanju izdelka, bi se moralo delo pri preprečevanju razpok začeti pri oblikovanju izdelka. Treba je pravilno izbrati materiale, razumno izvesti konstrukcijsko zasnovo, predstaviti ustrezne tehnične zahteve za toplotno obdelavo, ustrezno urediti procesno pot in izbrati primerno temperaturo ogrevanja, čas zadrževanja, ogrevalni medij, hladilni medij, način hlajenja in način delovanja.
Materialni vidik
1. Ogljik je pomemben dejavnik, ki vpliva na nagnjenost k kaljenju. S povečanjem vsebnosti ogljika se točka Ms zmanjšuje in težnja po gašenju razpok se poveča. Zato je treba pod pogojem, da izpolnjujejo osnovne lastnosti, kot sta trdota in trdnost, izbrati čim nižjo vsebnost ogljika, da se zagotovi, da ni lahko razpokati.
2. Vpliv zlitinskih elementov na nagnjenost k kaljenju razpok se odraža predvsem v vplivu na utrjevanje, točko Ms, težnjo rasti velikosti zrn in razogljičenje. Elementi zlitine vplivajo na utrjevanje. Na splošno se strjevanje povečuje in razpoka za gašenje se poveča. Ko pa se strjevanje poveča, lahko kalilni medij s šibko hladilno zmogljivostjo uporabimo za zmanjšanje deformacije kaljenja, da preprečimo deformacijo in razpoke kompleksnih delov. Zato je za dele s kompleksno obliko, da se izognemo kaljenju razpok, boljša shema, da izberemo jeklo z dobro utrjenostjo in uporabimo kalilni medij s šibko hladilno zmogljivostjo.
Elementi zlitine imajo velik vpliv na točko MS. Na splošno je nižja MS, večja je težnja po gašenju razpok. Ko je točka MS visoka, se lahko martenzit, ki nastane s preoblikovanjem, takoj sam kali, da se odpravi nekaj transformacijske napetosti in prepreči pokanje razpoke. Zato je treba pri določanju vsebnosti ogljika izbrati majhno količino legiranih elementov ali jekel, ki vsebujejo elemente, ki imajo majhen vpliv na točke MS.
3. Pri izbiri jekla je treba upoštevati občutljivost na pregrevanje. Jeklo, občutljivo na pregrevanje, zlahka povzroči razpoke, zato je treba pozornost nameniti izbiri materialov.
Konstrukcijska zasnova delov
1. Enotna velikost odseka. Pri delih z ostrimi spremembami velikosti prerezov nastanejo razpoke zaradi notranje napetosti med toplotno obdelavo. Zato se je treba pri načrtovanju čim bolj izogniti nenadni spremembi velikosti odseka. Debelina stene mora biti enotna. Po potrebi lahko odprete luknje na debelih stenskih delih, ki niso neposredno povezani z namenom. Kolikor je mogoče, je treba skozi luknje narediti luknje. Za dele z različno debelino je mogoče izvesti deljeno oblikovanje, montažo pa po toplotni obdelavi.
2. Prehod fileta. Ko ima del robove, ostre vogale, utore in prečne luknje, lahko te dele enostavno ustvari koncentracijo napetosti, kar povzroči, da se del pogasi. Zato je treba dele oblikovati v največji možni meri brez koncentracije napetosti, zaobljene vogale pa obdelati na ostrih vogalih in stopnicah.
3. Razlika v hitrosti hlajenja zaradi faktorjev oblike. Hitra in počasna hitrost hlajenja delov med kaljenjem se spreminja glede na obliko delov. Tudi v različnih delih istega dela bo hitrost hlajenja različna zaradi različnih dejavnikov. Zato se je treba čim bolj izogniti pretiranim razlikam pri hlajenju, da preprečimo pogasitev razpok.
Tehnični pogoji za toplotno obdelavo
1. Poskusite uporabiti lokalno kaljenje ali površinsko utrjevanje.
2. Lokalno trdoto kaljenih delov ustrezno prilagodite glede na pogoje uporabe delov. Kadar so lokalne zahteve za trdoto kaljenja nizke, ne poskušajte siliti celotne trdote dosledno.
3. Bodite pozorni na učinek kakovosti jekla.
4. Izogibajte se kaljenju v prvi vrsti kaljenega krhkega območja.
Razumno uredite pot procesa in parametre procesa
Ko so določeni material, struktura in tehnični pogoji jeklenih delov, osebje procesa toplotne obdelave opravi analizo procesa in določi razumno procesno pot, to je pravilno uredi položaje pripravljalne toplotne obdelave, hladne obdelave in vroče predelave ter določi parametri ogrevanja.
Kaljenje razpoke
Pri 1.500x je nazobčan, razpoka na začetnem koncu je široka, lomna črta na koncu pa majhna do št.
2. Mikroskopska analiza: nenormalna metalurška vključitev, morfologija razpok v cikcak obliki; Po koroziji s 4% alkoholom dušikove kisline ni bilo razogljičenja. Mikro morfologija je prikazana na spodnji sliki:
Na razpoki izdelka niso ugotovljeni nenormalni metalurški vključki in razogljičenje. Razpoka se razteza v obliki žage, kar je značilno za gašenje razpoke.
Zaključek analize:
1. Sestava vzorca ustreza standardnim zahtevam in ustreza sestavi prvotnega toplotnega števila.
2. V skladu z mikroskopsko analizo na razpoki vzorca ne najdemo nenormalnih metalurških vključkov in razogljičenja, razpoka pa se razteza v obliki žage, ki ima značilne lastnosti gašenja razpoke.
Kovanje razpok
1. Razpoke zaradi tipičnega materiala z oksidom na robu.
2. Mikroskopsko opazovanje
Bela svetla plast na površini je sekundarna plast za gašenje, temno črna pod sekundarno plastjo za kaljenje pa je visokotemperaturna kalilna plast
Zaključek analize: treba je razlikovati, ali je razpoka z razogljičenjem surovinska razpoka. Na splošno je razpoka z globino razogljičenja večja ali enaka površinski globini razogljičenja za surovine, razpoka za kovanje z globino razogljičenja pa manjša od globine razogljiščevanja površine.
