弹簧的表面粗糙度(例如刀纹)及切槽(notch)同淬火裂纹有很大关系

弹簧应力集中部位和淬火裂纹

　　所谓弹簧应力集中部位(stress raiser)就是淬火弹簧应力容易集中的部位。弹簧的表面粗糙度(例如刀纹)及切槽(notch)同淬火裂纹有很大关系。弹簧上尖锐的凸凹部位和打标记的痕迹都易使弹簧应力集中，从而诱发淬火裂纹。因此淬火弹簧的麦面不容许有弹簧应力集中的部位。包括不要有刀纹，不要打标记，要把尖锐的俊角做成园弧形，研究这些措足很重要的。

　　使粗刀纹达到锉刀加工那样的平滑程度也是必要的。象抛光加工那样的镜面反而淬不硬。表面多少带点粗糙的弹簧，在淬火时淬火液的蒸汽膜不附在它的上面，所以能顺利地淬硬，绝对不允许在弹簧上打任何标记，若必须识别时，可用万能笔书写，因为用这种笔写的宇在淬火后还能看得见。

　　据说，棱角处受的弹簧应力是平滑处所受平均弹簧应力的10倍左右。因此，最好把棱角做成R为3毫米左右的围弧。

　　然而，如果由于客观原因不能做成R为3毫米的圆孤形，那么R为1毫米也好。实验结果证明，R为5毫米的圆弧形可使梭角效应减半，R为15毫的圆弧形可完全消除棱角效应。

　　棱角就是尖锐拐角的意思。所谓“拐”就是内侧的通角(fillet);所谓“角”就是外侧的边缘(corner)。据说，把头轻轻碰在饭盒或豆腐的棱角上也能受伤。这些夸张的比喻不过是为了理解楼角的作用。

一直淬透到弹簧中心的淬火叫做无心淬火

　　有心淬火和弹簧淬火裂纹

　　一直淬透到弹簧中心的淬火叫做无心淬火(throughhardening)。未淬透到弹簧中心的淬火叫做有心淬火(Cored hardening).两者的差异与锅的淬透性有关，主要应长钢质而定。一般碳素钢不容易淬透到中心:合金钢则容易淬透到中心，即做到无心淬火。同一钢种的弹簧，若其质量大也达不到无心淬火，这种现象叫做质量效应。一般热处理了.厂所处理的弹簧多半是大尺寸的弹簧，从某种意义来说，把它们叫做有心淬火。有心淬火的别名是亮状硬化(Shell hardening)。如果是有心淬火，则在弹簧的外层形成马氏体并发生膨胀，而外层产生压缩性残余应力，因而不必担心发生淬火裂纹。即使用水冷，弹簧的质量越大，也越不易发生裂纹。有心淬火的最好实例是高频淬火及渗碳淬火。

　　与此相反，无心淬火时，表层产生张应力，所以容易发生淬火裂纹。

　　表2一3示出在有心淬火和无心淬火情况下，质量大小与淬火裂纹间的关系。即有心淬火及进行无心淬火的小件都不易发生淬火裂纹:而进行无心淬火时，弹簧的质量一变大，就容易发生淬火裂笑，攻危险尺寸是直轻20毫米(板厚15毫米)左右。

　　现举例如下：当把洛钼合金钢(SCM435)的圆裤逃行水淬时，直径50~60毫米者没有一根发生淬火裂纹:而直径20～26毫米者却有20~30根全部发生淬火裂纹(纵裂纹)。另外，把75×75X100毫米的碳素工具钢(SK3和SK4)弹簧放在搅拌的水中，再转入静止水中淬火:或先在流水中，再放进静水中淬火，结果表层硬而内部软，由于表层有残余压应力，所以未发生淬火裂纹。

弹簧重复淬火容易发生淬火裂纹，这是由于重复淬火使晶粒变粗，淬透性增加的缘故

重复淬火和弹簧淬火裂纹

　　弹簧重复淬火容易发生淬火裂纹，这是由于重复淬火使晶粒变粗，淬透性增加的缘故。表2-4给出了淬火温度、重复淬火次数与淬火裂纹之间的关系。即淬火温度高则马氏体粗大，而且，淬火应力也变大，因此即使重复淬火次数少也会发生淬火裂纹。为防止淬火裂纹，在日本工业标准中规定淬火次数为2次(连第一次淬火共计3次)。
　　
　　若需重复淬火时，必须进行中间退火，特别是工具钢更需要进行中间退火。

从奥氏体组织转化为马氏体组织时(弹簧完全淬火）弹簧的尺寸变化(膨胀)最大

　　弹簧淬火和尺寸变化

　　(1)仅组织变化引起的尺寸变化

　　弹簧进行弹簧淬火时，有备组织变化.这些组织变化引起尺寸变化。即从奥氏体组织转化为马氏体组织时(弹簧完全淬火）弹簧的尺寸变化(膨胀)最大；当氏体组织转变为贝氏体组织时，尺寸变化约为上述的！/3；当其转为珠光体组织时（退火)约为上述的1/4。还有，出马氏体化而产生的膨胀随钢的含碳是的增加而增大。

　　(2)残余奥氏体的影响

　　由于弹簧淬火的作用，哪怕有少量奥氏体残留下来，也会相应地减少由膨胀所致的尺寸变化。因此，少量残余奥氏体的存在导致尺寸改变的减少。然而残余奥氏体的存在会使弹簧淬火硬度降低，在常温中放置会发生时效变形。

　　（3）未固溶碳化物的影响

　　在弹簧淬火加热时，碳化物固溶于奥氏体中越少；换言之，残余碳化物越多，尺寸变化就越小·残余碳化物本身如形态，种类的变化不引起体积变化，所以与尺寸变化毫无关系

　　（4）冷处理的影响

　　施行冷处理时，残余奥氏体减少，马氏体增多，所以产生膨胀性尺寸变化。

改变淬火液来试验弹簧淬火裂纹发生的难易程度，可比较与研究防止淬火袭纹的工艺技术。

　　弹簧淬火裂纹的试验方法

　　为了检验钢是否容易发生弹簧淬火裂纹，即检查钢对弹簧淬火裂纹的敏性，图示的各种试片进行试验试片是被准荐的最合适的试片，其缺点是制造费用较高。

　　在实验室内，想要发生弹簧淬火裂纹是相当困难的。可是在淬火现场弹簧淬火裂纹却经常发生，并难以应付。在热处理现场引起弹簧淬火裂纹的因素很多，可以认为是多种因素共同作用的结果，单一的因素似乎不大会引起弹簧淬火裂纹。

　　使试片的钢材保持不变，通过改变淬火方法，例如改变淬火液来试验弹簧淬火裂纹发生的难易程度，可比较与研究防止淬火袭纹的工艺技术。