1.理化检验
（1）宏观检验
中挡圈在荧光探伤工序发现裂纹，观察裂纹位于中挡圈端面，呈线状并多沿圆周方向分布，裂纹长短不一，最长约20cm，其宏观形貌如图1所示；且在端面发现有明显的车刀花，制成金相试样，检测其深度约0.05mm，如图2所示。
（2）化学成分分析
在中挡圈裂纹处进行取样，大小为15mm×15mm×15mm。采用直读光谱仪检验化学成分，其结果见表1。该材料的化学成分除Ti元素超出标准外，其余元素均符合GB/T 182454—2002标准要求。
表1 中挡圈的主要化学成分 （%）
（3）非金属夹杂物检验
在裂纹部位制取金相试样后，在光学显微镜下观察，其非金属夹杂物级别依据材料标准GB/T 18254—2002评定，结果如表2所示。
表2 中挡圈非金属夹杂物评定
（4）金相检验
制取金相试样后在光学显微镜下观察，可见裂纹呈撕裂状，大致垂直于挡圈表面，尾部尖细，其内未发现氧化皮，裂纹内部及其附近局部有非金属夹杂物，裂纹深浅不一，深度最深约11mm，其局部形貌如图3所示。
采用4%（体积分数）硝酸酒精溶液侵蚀试样后在显微镜下观察，裂纹两侧未发现脱贫碳及烧伤现象。观察金相组织发现裂纹附近有明显大块状液析碳化物，依据JB/T18254—2002标准第九级别图评定，液析级别为2.5级（标准规定≤2.5级），其形貌如图4中箭头所示。而金相组织为马氏体组织，级别为2级，不存在过热现象，产品硬度检验为58～59HRC，符合技术要求。
（5）断口观察
沿裂纹方向砸制断口，其断口形貌如图5所示，低倍观察，断口表现为脆性断口，裂纹由刀花底部向心部扩展，并在后续扩展中大致与车刀花方向一致。
2.分析讨论
由于车刀花过深，会引起套圈热处理过程中应力分布不均，在淬火冷却过程中，极易沿车刀花应力集中部位开裂。
由上面的内部质量检测可知，虽然中挡圈材料的化学成分满足相关标准要求，但其非金属夹杂物D细系超过标准要求，且裂纹周围存在着非金属夹杂物DS的颗粒偏大；由于该类夹杂物属于脆性夹杂物，与基体的膨胀系数相差较大，容易造成应力集中，若该类夹杂物处于中挡圈次表层，热处理过程中可能成为裂纹萌生源[1-4]。而金相检验组织也接近工件的次表面。由于碳化物液析的存在与脆性夹杂物对基体的影响相似，在很大程度上隔离了基体的连续性，造成应力集中，极易成为裂纹萌生源[5-6]。因此，该批量裂纹的产生主要原因与原材料的超标有很大关系。
由于原材料非金属夹杂物D类超标，且裂纹区域存在偏大的颗粒非金属夹杂物D类，加上裂纹附近有大块状液析，破坏了基体的连续性，以上因素的共同作用，致使套圈在热处理淬火冷却过程中，于材料缺陷区域产生较大的淬火应力超过材料的强度而导致开裂。
3.结论及建议
该中挡圈端面圆周方向的淬火裂纹，是由于套圈车刀花过深及原材料缺陷，破坏了基体的连续性，使得热处理过程中在刀花底部产生应力集中，从而产生此类裂纹。
建议在原材料进厂检验时，应严格按照标准加强进厂检验；车加工过程严格按照工艺规程操作，控制车工件的表面质量，降低套圈表面应力集中，避免此类非热处理原因导致的淬火裂纹发生。