断线钳钳头开裂分析及工艺改进

断线钳是常用电动工具，钳头材料为T8钢。钳头热加工工艺如下：锻造，锻造预热淬火，中文回火，高频感应加热刃部淬火，人不低温回火。生产中发现，工件高频感应加热淬火后开裂失效。

开裂钳头宏观检验发现，开裂处位于刃部部位，裂纹平行于钳口方向纵向分布，距刃部2-3mm，裂纹长度约10-40mm，裂纹深度为2.0-2.5mm。断口试样分三区，淬火区，月7-9mm，容易腐蚀比较黑；过渡区，约2-3mm，颜色较浅；基本区呈白两色，颜色最浅。从开裂钳头金相显微组织可以看出基体为回火托氏体，成粗大针状形态，器淬火后马氏体级别＞六级；过渡区组织委回火托氏体+马氏体，托氏体呈黑色，马氏体为白亮色；淬火区组织委回火马氏体，级别4-5级，超出技术要求标准。钳头部位硬度检测为：基体区硬度40HRC，过渡区为40-50HRC，淬火区为58HRC左右，工件淬硬层7-9mm，在厚度方向已淬透。

分析认为，钳头采用锻造余热淬火回火后在高频感应加热淬火，由于锻造后温度控制不明确，断后余热淬火后组织粗大异常，导致工件脆性大，淬火应力高，增大了工件高频感应加热淬火开裂倾向和危险；另一方面，开裂钳口已完全淬透，极易产生纵向裂纹；而工件淬火冷却时，表面先冷却硬化，而后芯部冷却时马氏体转变使体积胀大，此时表面组织其胀大，使表面受拉应力芯部受压应力，当表层拉应力超出材料抗拉强时，工件表层产生裂纹并向里扩张。

综合分析，提出防止钳头开裂工艺稿件措施如下：

1）改进高频感应加热淬火预处理，采用锻后球化退火，调质处理，高频感应加热淬火工艺，是工件高片感应加热淬火前获得良好的预备热处理组织，组织均匀细化，综合力学性能优良，工件变化开裂倾向小。

2）采用较低淬火温度，这样奥氏体晶粒细小，溶入奥氏体中的碳含量较低，减少工件开裂隐患。