金屬零件的淬火裂紋多半是在零件淬火冷卻過程中，以及淬火后未及時回火的情況下產(chǎn)生的。

(1)熱處理溫度的影響

工件淬火冷卻時，其表面冷卻速度快、溫度低，首先低于Ms點發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，體積膨脹，向外膨脹有自由空間，向里膨脹由于工件的中心仍處于奧氏體狀態(tài)，塑性好，受到的膨脹力可使其發(fā)生塑性變形，使應(yīng)力得到松弛，此時表面冷硬層為壓應(yīng)力，心部為拉應(yīng)力。

隨后工件的中心溫度也低于Ms點，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，體積膨脹，其膨脹受到已冷硬表面的強(qiáng)烈限制，使表面由壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力。

當(dāng)工件的中心冷至室溫時，施以表面的拉應(yīng)力達(dá)到最大值，而工件的中心為壓應(yīng)力。

因此淬火開裂往往發(fā)生在工件表面溫度100℃以下，特別是工件中心冷至室溫時這是淬火開裂最危險的溫度。

大截面工件因中心冷卻速度慢，需要一段時間（幾小時）才能冷至室溫，因此，淬火后不是馬上開裂，而是停留幾小時后才開裂。工件截面尺寸很小時，淬火冷卻過程中因截面小，內(nèi)外溫差小，產(chǎn)生的應(yīng)力值也小，故不易淬裂。

(2)熱處理應(yīng)力的影響

工件淬火冷卻時，為了獲得馬氏體組織和足夠的淬硬層深度，通常采用快速冷卻。但赤熱工件的急冷，必然會使工件表面與心部、壁厚與壁薄部分之間，形成很大的溫差，因為工件表面和壁薄處冷卻得快，而心部和壁厚處冷卻得慢，所以產(chǎn)生溫差。從而使工件各部分的組織轉(zhuǎn)變及體積的冷縮熱脹不在同時發(fā)生，故產(chǎn)生了熱處理應(yīng)力。這種應(yīng)力是工件內(nèi)部產(chǎn)生的，因此，稱為內(nèi)應(yīng)力。

如果這一瞬時的內(nèi)應(yīng)力，超過了材料在該溫度下的彈性極限，就會使工件變形；如果內(nèi)應(yīng)力超過了材料的抗拉強(qiáng)度，則引起工件的開裂。

可見，淬火內(nèi)應(yīng)力的存在，是工件造成變形和開裂的原因所在。