不锈钢锻件在热处理终了后,在长时间放置中发生自燃破断的现象称为置裂。产生置裂的主要原因是内应力与氢气的联合作用和残余奥氏体的分解。
目前在考虑氢和应力的联合作用时,认为氢原子在应力的作用下,将向缺陷尖端处有应力集中的三向拉应力处聚集,沉淀在位错线上,对位错起钉扎作用,使它不能自由运动,导致材料产生局部硬化。随后在外力或内应力的继续作用下,在局部硬化区产生裂纹并逐渐发展长大。当裂纹长大到贫氢区后,位错线的运动恢复自由,基体可以通过塑性变形使应力松弛,裂纹长大停止。以后随着时间的延长,氢原子在应力的作用下重新在裂纹前沿集结,材料又产生局部硬化,裂纹又继续长大。这一过程不断重复,裂纹一段一段扩大,最后导致突然断裂,由此可见,这种脆断过程是为氢原子在应力作用下的扩散所控制。
当热处理后不锈钢锻件中含有较多的残余奥氏体时,由于残余奥氏体分解,发生体积膨胀和氢的溶解度突然下降,引起了内应力增加和氢脆作用加剧,亦将导致置裂。
防止置裂的方法主要是减小钢中的内应力和氢气含量,使之不至于引起破断。