耐熱鋼熱処理焼入れ割れにおける縦割れ

耐熱鋼熱処理焼入れ割れにおける縦割れ
亀裂は軸方向を呈し、形状は細くて長い。金型が完全に焼入れされた場合、すなわち無心焼入れされた場合、心部は比容の大きい焼入れマルテンサイトに変化し、接線引張応力が発生し、金型鋼の炭素含有量が高いほど、発生した接線引張応力は大きくなり、引張応力がこの鋼強度より大きい場合には時間限定で縦割れ形成を招く。次の要因により、縦割れの発生がさらに悪化します。
（1）鋼にはS、P、Sb、Bi、Pb、Sn、Asなどの低融点有害不純物が多く含まれており、インゴット圧延時に圧延方向に沿って縦方向に深刻な偏析分布を呈し、応力集中による縦焼入れ亀裂の形成や原材料圧延後の急速冷却による縦割れの未加工残しが製品中に生じやすく、焼入れ亀裂の拡大による縦割れの形成
（2）金型の寸法は鋼の急冷感受性寸法範囲内（炭素工具鋼の急冷危険寸法は8-15 mm、中低合金鋼の危険寸法は25-40 mm）又は選択された急冷冷却媒体が当該鋼の臨界急冷冷却速度を大幅に超える場合、いずれも縦割れを形成しやすい。

亀裂は軸方向を呈し、形状は細くて長い。金型が完全に焼入れされた場合、すなわち無心焼入れされた場合、心部は比容積焼入れマルテンサイトに変化し、接線引張応力が発生し、金型鋼の炭素含有量が高ければ高いほど、発生した接線引張応力は大きくなり、引張応力がこの鋼強度より大きい場合には、長手方向亀裂形成を招く。次の要因により、縦割れの発生がさらに悪化します。
予防措置：
（1）原材料の入庫検査を厳格にし、有害不純物含有量が基準を超えた鋼材の生産を開始しない、
（2）できるだけ真空製錬、炉外精錬または電気スラグ再溶融金型鋼材を選択する、
（3）熱処理技術を改善し、真空加工熱、保護雰囲気加熱と十分脱酸素塩浴炉を用いて焼入れ、等温焼入れを加熱及び分析する、
（4）変無心焼入れは有心焼入れすなわち不完全焼入れであり、強靭性の高い下ベイナイト組織を得るなどの措置であり、引張応力を大幅に低下させ、金型の縦割れと焼入れ歪みを効果的に回避することができる。