裂纹是受到冲击产生的还是淬火裂纹

jinxian

齿轮故障件，齿根过渡圆处，请教这种裂纹是受到冲击产生的还是淬火裂纹。

dzkyx1314

  故障件，那可能是表面磨损退回件，然后分析的时候发现有裂纹，表面一般是疲劳磨损，这个位置初期弯曲疲劳裂纹。

天涯浪子

渗碳淬火基本上都是油淬火，除非材料有明细缺陷，要不然不可能出现淬火裂纹的。这个是疲劳裂纹或产品失效后失稳导致的二次冲击裂纹。

ljjsunny

楼主，你的腐蚀有点过头了，不是理想的观察状态。
但是从图2中可以看到裂纹呈现锯齿状，并在个别锯齿附近有树枝分叉型小裂纹（图中用红色箭头标示），与主裂纹方向不一致。
属于冲击/疲劳复合载荷下的裂纹。

jinxian

dzkyx1314 发表于 2026-6-1 13:05
故障件，那可能是表面磨损退回火，然后分析的时候发现有裂纹，表面一般是疲劳磨损，这个位置初期弯曲疲劳 ...

受教了，谢谢              

jinxian

天涯浪子 发表于 2026-6-1 14:53
渗碳淬火基本上都是油淬火，除非材料有明细缺陷，要不然不可能出现淬火裂纹的。这个是疲劳裂纹或产品失效后 ...

受教了，谢谢            

jinxian

ljjsunny 发表于 2026-6-1 17:12
楼主，你的腐蚀有点过头了，不是理想的观察状态。
但是从图2中可以看到裂纹呈现锯齿状，并在个别锯齿附近有 ...

受教了，谢谢
您的意思是指，主裂纹是疲劳扩展，树枝形裂纹是冲击裂纹吗？
不过我看到有些淬火裂纹也有树枝分叉，不知这两者有啥区别？比如说下面这张图是45钢淬火裂纹

dzkyx1314

jinxian 发表于 2026-6-1 18:55
受教了，谢谢
您的意思是指，主裂纹是疲劳扩展，树枝形裂纹是冲击裂纹吗？
不过我看到有些淬火裂纹也有树 ...

    你这个是表面缺陷或者引起的淬火应力扩展裂纹，与上面的裂纹不是一个类型。
  上面的疲劳裂纹是因为你是齿轮，在工作过程有受到弯曲疲劳应力，而且旋转的过程中接触瞬间应力直接上升（就是你想的冲击），在突然受力时候，在已经有疲劳裂纹的情况，每次都是沿着薄弱位置向前推进的，但是整体方向还是与受力方向一致的，还有就是渗碳层会存在部分晶界弱化情况（这个有相关论文，渗碳层受力容易出现沿晶），所以在渗碳层扩展的时候，接触瞬间应力上升，一些扩展裂纹就是沿晶的，当出现一定夹角后或者其它晶体学原因，晶界比晶内强时又从晶内扩展；这也是疲劳裂纹不可能是一条直线的原因（具体相关细节可以看一下《金属断口分析》上海交通大学编写 国防工业出版社.1979这本书的疲劳章节，对疲劳的发生扩展区形成讲的非常详细）

jinxian

dzkyx1314 发表于 2026-6-1 20:50
你这个是表面缺陷或者引起的淬火应力扩展裂纹，与上面的裂纹不是一个类型。
  上面的疲劳裂纹是因为 ...

感谢专家指点，还请您看下这个裂纹，是否也是疲劳裂纹？
https://rclbbs.com/forum.php?mod ... &extra=page%3D1

ljjsunny

jinxian 发表于 2026-6-1 18:55
受教了，谢谢
您的意思是指，主裂纹是疲劳扩展，树枝形裂纹是冲击裂纹吗？
不过我看到有些淬火裂纹也有树 ...

你这张45钢的裂纹图，被判定的淬火裂纹，然后又带有小分叉的原因是：
1、裂纹中有完整的氧化物
疲劳裂纹氧化：缓慢交变服役中渐进开裂，裂纹逐步张开闭合，环境水汽反复磨蚀氧化，氧化产物分层、沿裂纹断续填充，裂纹壁伴随塑性碾磨变形；
淬火裂纹氧化：淬火出厂已开裂→后续装机使用，润滑油 / 水汽、环境腐蚀介质顺着预制裂纹渗入，长期静置 / 服役在裂纹内腔生成连续灰色氧化物（图中裂纹内的灰色氧化物），属于「先热处理裂、后使用进杂质氧化」，不是开裂同步生成。
2、中碳钢淬火裂纹典型变异形态
45 钢水淬冷却不均时，局部晶界偏析、带状组织会让淬火裂纹不再绝对平直，会出现小段分叉、弯折，不是只有笔直一条才算淬裂：
裂纹起源于工件表层（左侧轮廓边）：45 钢表层淬火组织应力最大，表面拉应力超标极易从表皮向内起裂；
局部分叉：原材料带状偏析、夹杂物阻断裂纹直线扩展，裂纹被迫拐向薄弱晶界，形成小枝杈，是中碳钢淬火裂纹常见变异样貌，