脫碳與淬火裂紋
脫碳分完全脫碳（鐵素體脫碳）和不完全脫碳，即保留一部分殘余碳量的脫碳。生產現場中遇到的多是不完全脫碳。零件不管是在熱處理前或淬火加熱過程中，如果產生脫碳，則由于脫碳的表層與未脫碳的內部化學成分不同，因而在淬火時發生相變的時間就不相同，馬氏體的膨脹量也不相同，這樣就使零件內應力增大而容易產生裂紋。例如，當高速鋼的含碳量為0.8%時，其Ms點為150℃；如果因表面脫碳使脫碳層的含碳降低為0.4%時，其Ms點為330℃。
在淬火冷卻時，由于相變首先從脫碳層開始，當脫碳層的馬氏體轉變已經完成或正在大量轉變時，其心部還沒有開始轉變，這時表層處于壓應力狀態。當工件溫度降至150℃以下時，非脫碳的內部開始馬氏體的轉變，但此時脫碳的表層已經完成了馬氏體的轉變，表層比較硬，故難以產生塑性變形，此時表層處于強大的拉應力狀態，很容易使零件發生開裂。某廠生產的W9Mo3Cr4V鋼制內孔車刀熱處理后產生了裂紋，將車刀橫斷面進行宏觀腐蝕后檢查，發現車刀四周均有嚴重脫碳層，其深度約為1.5mm左右。造成脫碳的原因是車刀在鍛造后退火時產生的脫碳層未加工掉而在淬火時發生了裂紋。之所以斷定系鍛造退火時發生的脫碳，是因為在同一鹽爐中淬火加熱的其他高速鋼工件未發現脫碳現象。再說在鹽浴爐中淬火加熱中很少發現如此嚴重的脫碳事故。
9. 萘狀斷口與淬火裂紋
萘狀斷口是高速鋼的一種常見缺陷。正常的高速鋼斷口是細陶瓷狀，淬火過熱的斷口較粗糙，萘狀斷口則是一種具有特殊閃光、與萘的閃光相似的粗糙斷口。產生萘狀斷口的鋼，其顯微組織的特點是奧氏體晶粒很大且不均勻，個別粗大晶粒尺寸可達0.1～1mm。
產生萘狀斷口的鋼，其淬火、回火后的硬度和紅硬性與正常斷口的鋼基本上是相當的，但機械強度明顯降低，特別是韌性更低。有關資料介紹，通過試驗表明：W9Cr4V2在1220℃三次淬火、560℃三次回火（產生嚴重的萘狀斷口）同1220℃一次淬火、560℃三次回火（正常斷口）相比較，前者較后者彎曲強度降低25%，拉伸強度降低30%～35%，扭轉強度降低40%，沖擊韌度降低65%。
用高速鋼制造的刀具一旦產生萘狀斷口，在淬火冷卻時容易形成淬火裂紋，校直時易壓斷，使用中易崩刃和折斷。
關于萘狀斷口的形成，通常發生在下面兩種情況：一是鋼在鍛、軋等熱塑性變形加工時的終了溫度過高（1050～1000℃）時；二是重復淬火時沒有經過中間退火或退火不充分造成。
防止萘狀斷口產生的措施應注意以下幾點：①嚴格控制終鍛溫度，使其不高于1000℃。②鍛件毛坯必須經充分退火。③返修的高速鋼工件在重新淬火前必須進行充分退火，退火后的硬度≤HRC28。
7. 淬火冷卻速度與淬火裂紋
零件產生淬火裂紋的原因是多方面的，但就發生的時間來說，多是在淬火冷卻過程中發生的。更具體的講，裂紋是發生在零件冷至鋼的馬氏體轉變點Ms至Mf點之間的冷速過大，此期間熱應力與組織應力會達到最大值，很容易造成零件淬火裂紋發生。
裂紋能否產生取決于淬火時熱應力與組織應力的和是正（拉應力）還是負（組織應力）。若兩者之和為正則可能發生裂紋，若為負則不會發生裂紋。零件從奧氏體化溫度以大于臨界冷卻速度的急冷，導致產生熱應力，使外層受壓，內層受拉，這對防止淬火裂紋將起著有效的作用。從這個意義上講，在奧氏體區域快速冷卻對防止淬火裂紋發生是有利的。與此相反，在馬氏體區域內的冷卻與相變應力有關，在此區域內冷卻速度越大，則相變應力越大，表面層的拉應力越大，因而容易導致淬火裂紋的發生。
在實際生產中，對不同的鋼材和具體的零件采用雙液淬火、分級淬火和等溫淬火等，其目的就是為了在馬氏體轉變區域內緩冷，盡量使零件內外層同時發生組織轉變，力求使組織應力達到最小值，以避免裂紋的發生。表1是某工具廠生產的高速鋼制弧形鍵槽銑刀（鋼的化學成分相同），由于采用的冷卻方式不同則產生裂紋的數量和百分率也不同。
14. 鋼材質量與淬火裂紋
鋼材中的非金屬夾雜物、疏松、縮孔和氣孔等缺陷使鋼材致密性較差，非金屬夾雜物強烈地破壞了鋼的連續性，若非金屬夾雜物成大塊狀存在其危害更大，是產生淬火裂紋的起源。另外，縮孔、氣孔是應力集中的一些缺口，熱處理時容易由此開裂。
鋼中存在嚴重的碳化物偏析時，對鋼材質量的影響非常大。這種情況多見于過共析高合金鋼中，因該類鋼成分的特點是組織中存在較多的二次碳化物和共晶碳化物，這些碳化物未經過壓力加工（如鍛造等）前呈明顯的帶狀偏析，使鋼產生很大的脆性，淬火時產生的內應力如不能為材料的塑性變形所低消和緩解時，便會引起淬火零件的開裂，裂紋多見于碳化物偏析最嚴重的地方。在高速鋼中碳化物堆集處，顆粒較小的碳化物數量較少，奧氏體晶粒容易長大，故在正常溫度下也會容易造成局部過熱。碳化物級別過高，會使淬火奧氏體合金度不一致，從而造成工件在冷卻時馬氏體轉變不一致性和不同時性，使內應力增加從而會引起淬火裂紋。
鍛造與淬火裂紋
工件在鍛造時會因各種原因如冶金缺陷，像非金屬夾雜、縮孔及氣泡等在鍛造時均能引起裂紋。另外鍛造時工件入爐時溫度過高、升溫太快、加熱溫度過高、鍛造時變形太大以及變形不均、終鍛溫度過低及鍛造后冷速過快等原因都能引起鍛造裂紋，這些裂紋有的深藏在內部，有的暴露在表層。
