Das Abschrecken von Stahl ist der wichtigste und am weitesten verbreitete Prozess im Wärmebehandlungsprozess. Durch Abschrecken kann die Festigkeit und Härte von Stahl deutlich erhöht werden.
Definition und Zweck des Abschreckens
Der Stahl wird auf eine Temperatur über dem kritischen Punkt Ac3 (hypeutektoider Stahl) oder Ac1 (hypeutektoider Stahl) erhitzt, eine Zeit lang gehalten, um ihn vollständig oder teilweise austenitisiert zu machen, und dann mit einer Geschwindigkeit abgekühlt, die über der kritischen Abschreckgeschwindigkeit liegt. Der Wärmebehandlungsprozess, der unterkühlten Austenit in Martensit oder unteren Bainit umwandelt, wird Abschrecken genannt.
Der Zweck des Abschreckens besteht darin, den unterkühlten Austenit in Martensit oder Bainit umzuwandeln, um eine Martensit- oder niedrigere Bainit-Struktur zu erhalten, die dann mit Anlassen bei unterschiedlichen Temperaturen kombiniert wird, um die Festigkeit, Härte und Beständigkeit des Stahls erheblich zu verbessern. Tragbarkeit, Ermüdungsfestigkeit und Zähigkeit usw., um den unterschiedlichen Einsatzanforderungen verschiedener mechanischer Teile und Werkzeuge gerecht zu werden. Durch Abschrecken können auch die besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften bestimmter Spezialstähle wie Ferromagnetismus und Korrosionsbeständigkeit erreicht werden.
Beim Abkühlen von Stahlteilen in einem Abschreckmedium unter Änderung des physikalischen Zustands wird der Abkühlungsprozess im Allgemeinen in die folgenden drei Phasen unterteilt: Dampffilmphase, Siedephase und Konvektionsphase.
Härtbarkeit von Stahl
Härtbarkeit und Härtbarkeit sind zwei Leistungsindikatoren, die die Abschreckfähigkeit von Stahl charakterisieren. Sie sind auch wichtige Grundlage für die Materialauswahl und -verwendung.
1. Die Konzepte der Härtbarkeit und Härtbarkeit
Unter Härtbarkeit versteht man die Fähigkeit eines Stahls, die höchste Härte zu erreichen, die er erreichen kann, wenn er unter idealen Bedingungen durch Abschrecken gehärtet wird. Der Hauptfaktor, der die Härtbarkeit von Stahl bestimmt, ist der Kohlenstoffgehalt des Stahls, genauer gesagt der Kohlenstoffgehalt, der beim Abschrecken und Erhitzen im Austenit gelöst wird. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto höher ist die Härtbarkeit des Stahls. Die Legierungselemente im Stahl haben kaum Einfluss auf die Härtbarkeit, haben jedoch einen erheblichen Einfluss auf die Härtbarkeit des Stahls.
Unter Härtbarkeit versteht man die Eigenschaften, die die Härtungstiefe und Härteverteilung von Stahl unter bestimmten Bedingungen bestimmen. Das heißt, die Fähigkeit, die Tiefe der gehärteten Schicht zu erreichen, wenn Stahl abgeschreckt wird. Es ist eine inhärente Eigenschaft von Stahl. Die Härtbarkeit spiegelt tatsächlich die Leichtigkeit wider, mit der sich Austenit beim Abschrecken des Stahls in Martensit umwandelt. Dies hängt hauptsächlich mit der Stabilität des unterkühlten Austenits des Stahls oder mit der kritischen Abkühlgeschwindigkeit des Stahls zusammen.
Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass die Härtbarkeit von Stahl von der effektiven Härtungstiefe von Stahlteilen unter bestimmten Abschreckbedingungen unterschieden werden muss. Die Härtbarkeit von Stahl ist eine inhärente Eigenschaft des Stahls selbst. Es hängt nur von seinen eigenen internen Faktoren ab und hat nichts mit externen Faktoren zu tun. Die effektive Härtbarkeitstiefe von Stahl hängt nicht nur von der Härtbarkeit des Stahls ab, sondern auch vom verwendeten Material. Sie hängt von externen Faktoren wie dem Kühlmedium und der Werkstückgröße ab. Beispielsweise ist unter denselben Austenitisierungsbedingungen die Härtbarkeit desselben Stahls gleich, aber die effektive Härtungstiefe beim Abschrecken mit Wasser ist größer als beim Abschrecken mit Öl und kleine Teile sind kleiner als beim Abschrecken mit Öl. Die effektive Einhärtetiefe großer Teile ist groß. Dies bedeutet nicht, dass das Abschrecken mit Wasser eine höhere Härtbarkeit aufweist als das Abschrecken mit Öl, und es kann auch nicht gesagt werden, dass kleine Teile eine höhere Härtbarkeit aufweisen als große Teile. Es zeigt sich, dass zur Beurteilung der Härtbarkeit von Stahl der Einfluss äußerer Faktoren wie Werkstückform, -größe, Kühlmedium etc. eliminiert werden muss.
Da Härtbarkeit und Härtbarkeit außerdem zwei unterschiedliche Konzepte sind, weist Stahl mit hoher Härte nach dem Abschrecken nicht unbedingt eine hohe Härtbarkeit auf; und Stahl mit geringer Härte kann auch eine hohe Härtbarkeit aufweisen.
2. Faktoren, die die Härtbarkeit beeinflussen
Die Härtbarkeit von Stahl hängt von der Stabilität des Austenits ab. Jeder Faktor, der die Stabilität von unterkühltem Austenit verbessern, die C-Kurve nach rechts verschieben und dadurch die kritische Abkühlrate verringern kann, kann die Härtbarkeit von Hochstahl verbessern. Die Stabilität von Austenit hängt hauptsächlich von seiner chemischen Zusammensetzung, Korngröße und Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung ab, die mit der chemischen Zusammensetzung des Stahls und den Erwärmungsbedingungen zusammenhängen.
3.Methode zur Bestimmung der Härtbarkeit
Es gibt viele Methoden zur Messung der Härtbarkeit von Stahl. Die am häufigsten verwendeten sind die Methode zur Messung des kritischen Durchmessers und die Methode zur Prüfung der Endhärtbarkeit.
(1) Methode zur Messung des kritischen Durchmessers: Nachdem der Stahl in einem bestimmten Medium abgeschreckt wurde, wird der maximale Durchmesser, wenn in der Mitte die gesamte Martensit- oder 50 %-Martensitstruktur erhalten wird, als kritischer Durchmesser bezeichnet und durch Dc dargestellt. Die Methode zur Messung des kritischen Durchmessers besteht darin, eine Reihe von Rundstäben mit unterschiedlichen Durchmessern herzustellen und nach dem Abschrecken die über den Durchmesser verteilte Härte-U-Kurve in jedem Probenabschnitt zu messen und den Stab mit der Halbmartensitstruktur in der Mitte zu finden. Der Durchmesser des Rundstabes. Das ist der kritische Durchmesser. Je größer der kritische Durchmesser ist, desto höher ist die Härtbarkeit des Stahls.
(2) Endabschrecktestmethode Bei der Endabschrecktestmethode wird eine endabgeschreckte Probe in Standardgröße (φ25 mm × 100 mm) verwendet. Nach der Austenitisierung wird Wasser auf eine Endfläche der Spezialausrüstung gesprüht, um diese abzukühlen. Nach dem Abkühlen wird es entlang der Achsenrichtung abgekühlt. Prüfverfahren zur Messung der Beziehungskurve zwischen Härte und Abstand vom Wasserkühlungsende. Die Endhärtungsprüfmethode ist eine der Methoden zur Bestimmung der Härtbarkeit von Stahl. Seine Vorteile sind die einfache Bedienung und das breite Anwendungsspektrum.
4. Abschreckspannung, Verformung und Rissbildung
(1) Eigenspannung des Werkstücks beim Abschrecken
Wenn das Werkstück im Abschreckmedium schnell abgekühlt wird, entsteht während des Abkühlvorgangs ein bestimmter Temperaturgradient entlang des inneren Abschnitts des Werkstücks, da das Werkstück eine bestimmte Größe hat und auch der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient einen bestimmten Wert hat. Die Oberflächentemperatur ist niedrig, die Kerntemperatur ist hoch und die Oberflächen- und Kerntemperaturen sind hoch. Es gibt einen Temperaturunterschied. Während des Abkühlvorgangs des Werkstücks treten auch zwei physikalische Phänomene auf: Zum einen die Wärmeausdehnung, bei sinkender Temperatur schrumpft die Leitungslänge des Werkstücks. Das andere ist die Umwandlung von Austenit in Martensit, wenn die Temperatur auf den Martensit-Umwandlungspunkt sinkt. , wodurch das spezifische Volumen erhöht wird. Aufgrund des Temperaturunterschieds während des Abkühlvorgangs ist das Ausmaß der Wärmeausdehnung an verschiedenen Stellen entlang des Querschnitts des Werkstücks unterschiedlich und es werden an verschiedenen Stellen des Werkstücks innere Spannungen erzeugt. Aufgrund der Temperaturunterschiede innerhalb des Werkstücks kann es auch Stellen geben, an denen die Temperatur schneller abfällt als an der Stelle, an der Martensit entsteht. Bei der Umwandlung dehnt sich das Volumen aus und die Teile mit hoher Temperatur liegen immer noch über dem Punkt und befinden sich immer noch im austenitischen Zustand. Diese verschiedenen Teile erzeugen aufgrund unterschiedlicher spezifischer Volumenänderungen auch innere Spannungen. Daher können während des Abschreck- und Abkühlprozesses zwei Arten von innerer Spannung erzeugt werden: eine ist thermische Spannung und die andere ist Gewebespannung.
Entsprechend den Existenzzeiteigenschaften der inneren Spannung kann sie auch in Momentanspannung und Eigenspannung unterteilt werden. Die vom Werkstück zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Abkühlvorgangs erzeugte innere Spannung wird als Momentanspannung bezeichnet. Nach dem Abkühlen des Werkstücks wird die im Werkstück verbleibende Spannung als Eigenspannung bezeichnet.
Unter thermischer Spannung versteht man die Spannung, die durch inkonsistente Wärmeausdehnung (oder Kältekontraktion) aufgrund von Temperaturunterschieden in verschiedenen Teilen des Werkstücks beim Erhitzen (oder Abkühlen) verursacht wird.
Nehmen wir nun als Beispiel einen Vollzylinder, um die Entstehungs- und Änderungsregeln innerer Spannungen während des Abkühlvorgangs zu veranschaulichen. Hier wird nur die Axialspannung besprochen. Zu Beginn des Abkühlens kühlt die Oberfläche schnell ab, die Temperatur ist niedrig und die Schrumpfung ist stark, während der Kern langsam abkühlt, die Temperatur hoch ist und die Schrumpfung gering ist. Dadurch kommt es zu einer gegenseitigen Beeinflussung von Oberfläche und Innenseite, wodurch es zu Zugspannungen an der Oberfläche kommt, während der Kern unter Druck steht. Stress. Mit fortschreitender Abkühlung vergrößert sich der Temperaturunterschied zwischen innen und außen und damit steigt auch die innere Spannung. Wenn die Spannung bei dieser Temperatur über die Streckgrenze hinaus ansteigt, kommt es zu plastischer Verformung. Da die Temperatur des Kerns höher ist als die der Oberfläche, zieht sich der Kern immer zuerst axial zusammen. Durch die plastische Verformung steigt die Eigenspannung nicht mehr an. Nach dem Abkühlen auf eine bestimmte Zeitspanne verlangsamt sich der Abfall der Oberflächentemperatur allmählich und auch die Schrumpfung nimmt allmählich ab. Zu diesem Zeitpunkt schrumpft der Kern noch, sodass die Zugspannung an der Oberfläche und die Druckspannung am Kern allmählich abnehmen, bis sie verschwinden. Mit fortschreitender Abkühlung wird jedoch die Oberflächenfeuchtigkeit immer geringer und die Schrumpfung wird immer geringer oder hört sogar auf zu schrumpfen. Da die Temperatur des Kerns immer noch hoch ist, schrumpft er weiter und es entsteht schließlich eine Druckspannung auf der Oberfläche des Werkstücks, während der Kern eine Zugspannung aufweist. Da die Temperatur jedoch niedrig ist, ist es nicht einfach, eine plastische Verformung hervorzurufen, sodass diese Spannung mit fortschreitender Abkühlung zunimmt. Sie steigt immer weiter an und verbleibt schließlich als Eigenspannung im Werkstück.
Es ist zu erkennen, dass die thermische Spannung während des Abkühlvorgangs zunächst dazu führt, dass die Oberflächenschicht gedehnt und der Kern gestaucht wird, und die verbleibende Restspannung dazu führt, dass die Oberflächenschicht gestaucht und der Kern gedehnt wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die beim Abschrecken entstehende thermische Spannung durch den Temperaturunterschied im Querschnitt während des Abkühlvorgangs verursacht wird. Je größer die Abkühlgeschwindigkeit und je größer der Temperaturunterschied im Querschnitt, desto größer ist die erzeugte thermische Spannung. Bei gleichen Kühlmediumbedingungen gilt: Je höher die Erwärmungstemperatur des Werkstücks, desto größer die Größe, desto kleiner der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Stahls, desto größer der Temperaturunterschied innerhalb des Werkstücks und desto größer die thermische Belastung. Wenn das Werkstück bei hoher Temperatur ungleichmäßig abgekühlt wird, verzieht es sich und verformt sich. Wenn die beim Abkühlen des Werkstücks entstehende momentane Zugspannung größer ist als die Zugfestigkeit des Werkstoffs, kommt es zu Abschreckrissen.
Unter Phasenumwandlungsspannung versteht man die Spannung, die durch den unterschiedlichen Zeitpunkt der Phasenumwandlung in verschiedenen Teilen des Werkstücks während des Wärmebehandlungsprozesses verursacht wird und auch als Gewebespannung bezeichnet wird.
Beim Abschrecken und schnellen Abkühlen, wenn die Oberflächenschicht auf den Ms-Punkt abgekühlt wird, kommt es zu einer martensitischen Umwandlung, die eine Volumenausdehnung verursacht. Aufgrund der Verstopfung des noch nicht umgeformten Kerns erzeugt die Oberflächenschicht jedoch eine Druckspannung, während der Kern eine Zugspannung aufweist. Wenn die Spannung groß genug ist, kommt es zu einer Verformung. Wenn der Kern auf den Ms-Punkt abgekühlt wird, erfährt er ebenfalls eine martensitische Umwandlung und eine Volumenausdehnung. Aufgrund der Zwänge der transformierten Oberflächenschicht mit geringer Plastizität und hoher Festigkeit liegt ihre endgültige Restspannung jedoch in Form einer Oberflächenspannung vor und der Kern steht unter Druck. Es ist ersichtlich, dass die Änderung und der Endzustand der Phasenumwandlungsspannung genau entgegengesetzt zur thermischen Spannung sind. Da außerdem Phasenwechselspannungen bei niedrigen Temperaturen mit geringer Plastizität auftreten, ist die Verformung zu diesem Zeitpunkt schwierig, sodass Phasenwechselspannungen eher zu Rissen im Werkstück führen.
Es gibt viele Faktoren, die die Größe der Phasenumwandlungsspannung beeinflussen. Je schneller die Abkühlgeschwindigkeit des Stahls im Martensit-Umwandlungstemperaturbereich ist, desto größer ist die Größe des Stahlstücks, desto schlechter ist die Wärmeleitfähigkeit des Stahls, desto größer ist das spezifische Volumen von Martensit und desto größer ist die Phasenumwandlungsspannung. Je größer. Darüber hinaus hängt die Phasenumwandlungsspannung auch mit der Zusammensetzung des Stahls und der Härtbarkeit des Stahls zusammen. Beispielsweise erhöht hochlegierter Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts das spezifische Volumen von Martensit, was die Phasenumwandlungsspannung des Stahls erhöhen sollte. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt sinkt jedoch der Ms-Punkt und nach dem Abschrecken verbleibt eine große Menge Restaustenit. Seine Volumenausdehnung nimmt ab und die Eigenspannung ist gering.
(2) Verformung des Werkstücks beim Abschrecken
Beim Abschrecken gibt es zwei Hauptarten der Verformung des Werkstücks: Die eine ist die Änderung der geometrischen Form des Werkstücks, die sich in Größen- und Formänderungen äußert, die oft als Verzugsverformung bezeichnet wird und durch die Abschreckspannung verursacht wird. das andere ist die Volumenverformung. , was sich in einer proportionalen Ausdehnung oder Kontraktion des Werkstückvolumens äußert, die durch die Änderung des spezifischen Volumens während des Phasenwechsels verursacht wird.
Zur Wölbungsverformung gehören auch Formverformung und Verdrehungsverformung. Verdrehungsverformungen werden hauptsächlich durch unsachgemäße Platzierung des Werkstücks im Ofen während des Erhitzens oder durch mangelnde Formgebung nach der Verformungskorrektur vor dem Abschrecken oder durch ungleichmäßige Abkühlung verschiedener Teile des Werkstücks beim Abkühlen des Werkstücks verursacht. Diese Verformung kann für bestimmte Situationen analysiert und gelöst werden. Im Folgenden werden hauptsächlich Volumenverformung und Formverformung erörtert.
1) Ursachen der Abschreckverformung und ihre sich ändernden Regeln
Volumenverformung durch Gefügeumwandlung Der Gefügezustand des Werkstücks vor dem Abschrecken ist im Allgemeinen Perlit, also ein Mischgefüge aus Ferrit und Zementit, und nach dem Abschrecken ein martensitisches Gefüge. Die unterschiedlichen spezifischen Volumina dieser Gewebe führen zu Volumenänderungen vor und nach dem Abschrecken, was zu einer Verformung führt. Diese Verformung führt jedoch nur dazu, dass sich das Werkstück proportional ausdehnt und zusammenzieht, sodass sich die Form des Werkstücks nicht verändert.
Darüber hinaus gilt: Je mehr Martensit nach der Wärmebehandlung in der Struktur vorhanden ist oder je höher der Kohlenstoffgehalt im Martensit ist, desto größer ist seine Volumenausdehnung, und je größer die Menge an Restaustenit ist, desto geringer ist die Volumenausdehnung. Daher kann die Volumenänderung durch Steuerung des relativen Gehalts an Martensit und Restaustenit während der Wärmebehandlung gesteuert werden. Bei richtiger Kontrolle wird sich das Volumen weder ausdehnen noch verkleinern.
(a) Durch thermische Spannung verursachte Formverformung. Durch thermische Spannung verursachte Verformung tritt in Hochtemperaturbereichen auf, in denen Stahlteile eine geringe Streckgrenze, hohe Plastizität, schnelle Oberflächenabkühlung und den größten Temperaturunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Werkstücks aufweisen. Zu diesem Zeitpunkt besteht die momentane thermische Spannung aus einer Oberflächenzugspannung und einer Kerndruckspannung. Da die Kerntemperatur zu diesem Zeitpunkt hoch ist, ist die Streckgrenze viel niedriger als die der Oberfläche, so dass sie sich als Verformung unter Einwirkung multidirektionaler Druckspannung manifestiert, d. h. der Würfel hat eine kugelförmige Richtung. Vielfalt. Das Ergebnis ist, dass das Größere schrumpft und das Kleinere sich ausdehnt. Beispielsweise verkürzt sich ein langer Zylinder in Längsrichtung und dehnt sich in Durchmesserrichtung aus.
(b) Durch Gewebespannung verursachte Formverformung Eine durch Gewebespannung verursachte Verformung tritt auch zu dem frühen Zeitpunkt auf, wenn die Gewebespannung am höchsten ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Temperaturunterschied im Querschnitt groß, die Kerntemperatur ist höher, es befindet sich noch im Austenitzustand, die Plastizität ist gut und die Streckgrenze ist niedrig. Die momentane Gewebespannung besteht aus Oberflächendruckspannung und Kernzugspannung. Daher manifestiert sich die Verformung als Verlängerung des Kerns unter der Einwirkung multidirektionaler Zugspannung. Das Ergebnis ist, dass sich unter der Einwirkung von Gewebespannung die größere Seite des Werkstücks verlängert, während sich die kleinere Seite verkürzt. Beispielsweise führt die durch Gewebespannung verursachte Verformung in einem langen Zylinder zu einer Längenverlängerung und einer Durchmesserverringerung. Die folgende Tabelle zeigt die Abschreckverformungsregeln verschiedener typischer Stahlteile.
Bild
2) Faktoren, die die Abschreckverformung beeinflussen
Die Faktoren, die die Abschreckverformung beeinflussen, sind hauptsächlich die chemische Zusammensetzung des Stahls, das ursprüngliche Gefüge, die Geometrie der Teile und der Wärmebehandlungsprozess.
(3) Abschreckrisse
Risse in Teilen treten hauptsächlich im Spätstadium des Abschreckens und Abkühlens auf, d. h. nachdem die martensitische Umwandlung im Wesentlichen abgeschlossen ist oder nach vollständiger Abkühlung, kommt es zu Sprödbruch, weil die Zugspannung in den Teilen die Bruchfestigkeit des Stahls übersteigt. Risse verlaufen normalerweise senkrecht zur Richtung der maximalen Zugverformung, daher hängen unterschiedliche Formen von Rissen in Teilen hauptsächlich vom Zustand der Spannungsverteilung ab.
Häufige Arten von Abschreckrissen: Längsrisse (axiale Risse) entstehen hauptsächlich dann, wenn die tangentiale Zugspannung die Bruchfestigkeit des Materials übersteigt; Querrisse entstehen, wenn die große axiale Zugspannung an der Innenfläche des Teils die Bruchfestigkeit des Materials übersteigt. Risse; Netzwerkrisse entstehen unter Einwirkung zweidimensionaler Zugspannung auf der Oberfläche; In einer sehr dünnen gehärteten Schicht treten Schälrisse auf, die auftreten können, wenn sich die Spannung stark ändert und eine übermäßige Zugspannung in radialer Richtung wirkt. Irgendwie ein Knaller.
Längsrisse werden auch Axialrisse genannt. Risse treten bei maximaler Zugspannung nahe der Oberfläche des Teils auf und haben zur Mitte hin eine gewisse Tiefe. Die Richtung der Risse verläuft im Allgemeinen parallel zur Achse, die Richtung kann sich jedoch auch ändern, wenn im Teil eine Spannungskonzentration vorliegt oder interne Strukturfehler vorliegen.
Nachdem das Werkstück vollständig abgeschreckt ist, können Längsrisse auftreten. Dies hängt mit der großen tangentialen Zugspannung an der Oberfläche des abgeschreckten Werkstücks zusammen. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt des Stahls nimmt die Neigung zur Bildung von Längsrissen zu. Kohlenstoffarmer Stahl weist ein geringes spezifisches Martensitvolumen und eine starke thermische Belastung auf. Auf der Oberfläche herrscht eine große Restdruckspannung, so dass sie nicht leicht abgeschreckt werden kann. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt nimmt die Oberflächendruckspannung ab und die Strukturspannung zu. Gleichzeitig wandert die Spitzenzugspannung in Richtung der Oberflächenschicht. Daher neigt Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt bei Überhitzung zu Längsrissen.
Die Größe der Teile wirkt sich direkt auf die Größe und Verteilung der Eigenspannung aus, und auch die Neigung zu Abschreckrissen ist unterschiedlich. Auch Längsrisse entstehen durch Abschrecken innerhalb des gefährlichen Querschnittsgrößenbereichs leicht. Darüber hinaus führt die Verstopfung von Stahlrohstoffen häufig zu Längsrissen. Da die meisten Stahlteile durch Walzen hergestellt werden, verteilen sich nichtgoldene Einschlüsse, Karbide usw. im Stahl entlang der Verformungsrichtung, was dazu führt, dass der Stahl anisotrop ist. Weist der Werkzeugstahl beispielsweise eine bandartige Struktur auf, ist seine Bruchfestigkeit in Querrichtung nach dem Abschrecken um 30 bis 50 % kleiner als die Bruchfestigkeit in Längsrichtung. Wenn es Faktoren wie Nicht-Gold-Einschlüsse im Stahl gibt, die eine Spannungskonzentration verursachen, selbst wenn die tangentiale Spannung größer als die axiale Spannung ist, können sich bei niedrigen Spannungen leicht Längsrisse bilden. Aus diesem Grund ist eine strenge Kontrolle des Gehalts an nichtmetallischen Einschlüssen und Zucker im Stahl ein wichtiger Faktor zur Vermeidung von Abschreckrissen.
Die inneren Spannungsverteilungseigenschaften von Querrissen und Lichtbogenrissen sind: Die Oberfläche unterliegt einer Druckspannung. Nach einer gewissen Entfernung von der Oberfläche verändert sich die Druckspannung in eine große Zugspannung. Der Riss tritt im Bereich der Zugspannung auf und breitet sich dann bei zunehmender Eigenspannung nur dann auf die Oberfläche des Teils aus, wenn er sich umverteilt oder die Sprödigkeit des Stahls weiter zunimmt.
Querrisse treten häufig in großen Wellenteilen auf, wie zum Beispiel Rollen, Turbinenrotoren oder anderen Wellenteilen. Charakteristisch für die Risse ist, dass sie senkrecht zur Achsrichtung verlaufen und von innen nach außen brechen. Sie entstehen oft vor der Aushärtung und werden durch thermische Belastung verursacht. Große Schmiedestücke weisen häufig metallurgische Mängel wie Poren, Einschlüsse, Schmiederisse und weiße Flecken auf. Diese Defekte dienen als Ausgangspunkt für Brüche und brechen unter Einwirkung axialer Zugspannung. Lichtbogenrisse werden durch thermische Belastung verursacht und verteilen sich meist bogenförmig an den Stellen, an denen sich die Form des Teils ändert. Sie tritt hauptsächlich im Inneren des Werkstücks oder in der Nähe von scharfen Kanten, Rillen und Löchern auf und verteilt sich bogenförmig. Wenn Teile aus Kohlenstoffstahl mit einem Durchmesser oder einer Dicke von 80 bis 100 mm oder mehr nicht abgeschreckt werden, zeigt die Oberfläche eine Druckspannung und in der Mitte eine Zugspannung. Spannung, in der ausgehärteten Schicht bis hin zu
