鍛件形成橫向裂紋時內(nèi)應(yīng)力分布的特征是:表面受壓應(yīng)力,離表面一定的距離應(yīng)力發(fā)生劇變,由壓應(yīng)力變?yōu)楹艽蟮睦瓚?yīng)力。裂紋產(chǎn)生在拉應(yīng)力峰值區(qū)域內(nèi),然后當內(nèi)應(yīng)力重新分布或鋼的脆性進一步增加時才蔓延到鍛件表面。橫向裂紋的特點是垂直于軸的方向。這類裂紋往往發(fā)生在未淬透的鍛件中,因為淬硬與未淬硬的過渡區(qū)有一個大的應(yīng)力峰值,而且軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力。
鍛件因不能全部淬透,而且往往存在在較嚴重的冶金缺陷(如:氣泡、夾雜、鍛造裂紋、偏析、白點等),在熱處理應(yīng)力作用下,以這些缺陷為裂紋的起點,緩慢擴張直到最后突然斷裂。另外在軋輥的橫斷實例中,往往在斷裂面上不能看出明顯的斷裂起點,這像刀切的一樣,這是較脆的材料在熱應(yīng)力作用下引起斷裂的特征。
為防止鍛件產(chǎn)生裂紋,應(yīng)當采取一些對策。對原材料應(yīng)按標準進行檢査,要嚴格控制有害元素的含量。某些有害元素(例如硼)過多時,可適當降低鍛造加熱溫度。
需經(jīng)扒皮或砂輪清理,才能加熱鍛造,加熱時應(yīng)控制裝爐溫度和升溫速度,在火焰爐中加熱時應(yīng)避免燃料中含硫量過高。同時,也不應(yīng)在強氧化性介質(zhì)中加熱,以免氧擴散到鍛件中,使鍛件塑性下降。