零件经过热处理满足了技术要求，随后要进行车削或磨削加工处理，得到符合要求的成品零件。尤其是经过化学热处理后并进行淬火的零件，必须对其表面加工，其中外圆磨削是常用的加工工艺，但因加工不当将出现磨削裂纹，因此一般发生于淬火后应力过大或未及时回火，以及回火不充分（不足），或残余奥氏体过多时，即使在正常条件下进行磨削，也会造成磨削裂纹的产生。
磨削裂纹在零件的研磨表面可用肉眼或磁力探伤发现，通常有三种类型：呈现为细小网络状分布的裂纹；裂纹呈细小长条状，并与砂轮进给方向呈交叉分布；呈细小点状分布，类似蠕虫等。垂直于裂纹切开进行金相分析，一般会发现表面有一层黑色的回火层，如磨削压力过大会产生一层白色硬化层，裂纹的深度在回火层内，与表面裂纹垂直，在尖角处呈交叉状。
淬火零件在最后的磨削过程中，如果因磨削参数选择不当如磨削砂轮过硬、磨削量过大、冷却条件不良等，造成砂轮在磨削过程中随着磨削热而升温，在100℃时表面发生第一次收缩，但零件的内部仍处于膨胀状态，因此表层受张应力的作用，发生龟裂（第一种裂纹），裂纹与磨削进给方向垂直，呈平行线状，深度在0.1～0. 2mm。当表面的磨削热量达到300℃，将发生第二次收缩，表面呈现网状裂纹（第二种裂纹）。对裂纹的检验方法是采用热酸蚀法，其显微组织为托氏体或索氏体组织。因此严格控制磨削工艺参数，零件的表面应冷却时充分冷却，及时修正砂轮等，完全可以避免磨削裂纹的产生，磨削裂纹的两种形态见图3-24。
图3-24 磨削裂纹的两种形态
淬火裂纹和磨削裂纹产生的原因不同，因此其裂纹的形态不同，淬火裂纹是在淬火过程中发生的，而磨削裂纹是在磨削的表面上产生的。磨削裂纹的方向必定与磨削方向垂直，其形状呈龟裂或龟甲状，而淬火裂纹只是呈断裂形状，见图3-25。另外淬火裂纹发生的部位在截面尺寸急剧变化的部位、呈尖锐凹凸形的凸角处、有孔洞的部位等，打标记及刻印所引起的裂纹也可断裂为淬火裂纹。
磨削裂纹的特征为裂纹细而浅，呈龟裂或较有规则地排列成辐射状，如图3-26～图3-28所示，垂直于磨削方向，严重的呈网状裂纹，其产生原因如下。
图3-25 磨削裂纹与淬火裂纹二者形态的差异
①零件磨削产生的温度到150～200℃，则马氏体分解，零件的表面体积缩小，而内部未受热使表层承受拉应力而开裂，当磨削温度在200℃以上时，表层变为索氏体或托氏体组织，表层又发生体积的收缩，表层的拉应力超过了脆断抗力，零件表面出现龟裂。
②当磨削后的表面温度在800～900℃，其速升达到600℃/s，如冷却不充分，磨削产生的热量足以使零件的表面薄层重新加热到奥氏体状态，再次进行淬火处理，形成了淬火马氏体造成体积的膨胀。
③表层中有残余奥氏体转变为脆性的马氏体组织。
由于磨削形成的热量使零件的表面温度升高，此时产生的磨削拉应力、组织应力和热应力共同作用，最终导致了磨削裂纹的产生。
图3-26 磨削裂纹（龟裂）
图3-27 圆柱体表面的磨削裂纹
经过分析裂纹是磨削裂纹后，要进一步的判断和确定是砂轮的磨削工艺不当，还是零件本身的组织不良或回火不足等原因造成的，要对裂纹附近的组织进行深入的检查，首先是有无粗大的渗碳体网络，其次是有无过多的残余奥氏体，有无表面磨削烧伤等，这样可得出正确的结论。
图3-28 曲轴轴径上的磨削裂纹
磨削烧伤是指零件表面因为冷却不良或磨削量过大，造成零件的表面出现退火现象。其检查方法为：用温水洗干净零件的表面，用5%的硝酸酒精溶液腐蚀50～60s，直到表面变黑，再用温水清洗干净，放入50%的盐酸水溶液中3s，温水洗净烘干检查。如腐蚀面混有明亮斑点（马氏体组织）或暗斑点（托氏体或索氏体组织），则表明表面已经烧伤。一旦出现这种缺陷，将造成表面硬度不均，零件的耐磨性和强度明显降低，甚至会出现废品，无法满足零件的工作要求，因此在零件实际磨削过程中，这是绝对不允许的。热处理后的零件在后续的磨削加工过程中，因为磨削不当均会产生磨削退火和产生磨削裂纹，不同粒度的砂轮对不同材料、不同硬度的零件，可能产生不同类别的磨削裂纹。
零件在磨削过程中表面发热，随后进行快速冷却（激冷）是造成表面开裂的主要原因，通常是砂轮长久磨削后零件表面被砂粒和金属屑堵塞，表面产生严重的发热，表面的瞬间温度在850℃以上，达到淬火加热温度，激冷后产生表面淬火，造成淬火开裂。磨削热是砂轮与零件接触下产生的，它同砂轮的种类、粒度、零件的材质等有直接的关系，零件硬度提高，则硬质碳化物的数量增多，造成热导率降低，因此磨削热量使零件的表面温度升高，例如高碳钢或含有铬、钼等合金钢，在磨削过程中如参数不当则很容易造成磨削裂纹的产生。
应当注意材料的原始组织状态对磨削质量有一定的影响，如组织中出现三级以上的网状碳化物，则在磨削过程中产生的裂纹也呈网状分布。另外材料热处理后组织不同，则对产生磨削退火和磨削裂纹具有不同的影响，一般规律为组织中碳化物越多，其热传导性能越差，硬度愈高，零件的脆性愈严重，磨削开裂的倾向就越严重，而零件中存在较多的残余奥氏体组织，零件表面的硬度高也容易产生磨削裂纹。零件在磨削过程中，加工条件除了材料和热处理工艺等因素外，在磨削加工中因磨削加工的条件、工艺参数的改变等均可能导致产生磨削裂纹。下面将热处理零件在磨削过程中产生裂纹的因素、发展趋势和改进办法，汇总列于表3-13中。磨削裂纹和工艺过程之间的关系和预防措施等见表3-14，从中可以分析和了解其对磨削裂纹的影响。
表3-13 淬火零件产生磨削裂纹的原因、发展倾向和改进的措施
表3-14 磨削裂纹和工艺过程的关系及其预防措施
