中高碳钢淬火后，其韧性低，脆性大，容易产生显微裂纹和宏观开裂。这主要是由于马氏体的本质脆性决定的。
1、裂纹形态与位置裂纹起始与扩展淬火裂纹通常从零件的表面或内部缺陷处开始，如非金属夹杂物、气孔、微裂纹等。裂纹在扩展过程中可能呈现穿晶或沿晶的形态，具体取决于材料的组织结构和应力状态。在某些情况下，裂纹的起始端可能较宽，而结束端则细小至无，形成锯齿状延伸的裂纹形态。裂纹内部组织裂纹开口处及附近的组织可能因淬火过程中的组织转变而发生变化。例如，裂纹开口处可能观察到马氏体组织，这是奥氏体在快速冷却过程中转变而成的硬相组织。随着裂纹向内部扩展，可能会观察到马氏体与其他组织的混合存在，如马氏体+珠光体+铁素体混合组织，或更内部的珠光体+铁素体组织。2、组织转变与应力组织应力淬火过程中，奥氏体向马氏体的转变会产生体积膨胀，从而在零件内部产生组织应力。这种应力是导致淬火裂纹产生的主要因素之一。组织应力的分布和大小与材料的化学成分、淬火温度、冷却速度等因素有关。热应力淬火时零件表面的冷却速度通常快于心部，导致表面温度迅速下降并收缩，而心部仍处于高温状态并发生膨胀。这种温度差异会在零件内部产生热应力。热应力与组织应力相互作用，进一步增加了淬火裂纹产生的风险。金相组织图谱
裂纹开口处：可能观察到典型的马氏体组织形态，如针状或板条状马氏体。裂纹扩展路径：裂纹可能沿晶界或穿晶扩展，形成明显的裂纹路径。在裂纹路径上可能观察到不同组织的转变和混合存在。裂纹附近组织：裂纹附近的组织可能因应力集中和组织转变而发生变化，如出现马氏体+珠光体+铁素体的混合组织或局部脱碳现象。
二、淬火开裂原因1、热应力和组织应力钢件在淬火冷却过程中，由于温度的降低，零件内部会产生热应力。同时，奥氏体向马氏体的转变会产生组织应力。当这些应力超过钢的抗张强度时，就会发生开裂。2、材料因素钢材的化学成分、冶金质量、原始组织状态等都会影响淬火裂纹的产生。例如，含碳量增加会降低马氏体的断裂强度，合金元素如Mn、Cr、V、Mo等随其含量的增加而淬裂倾向变大。材料中的低熔点有害杂质（如S、P、Bi、Pb、Sn、As等）以及轧制缺陷、夹渣等冶金缺陷也会促进淬火裂纹的形成。3、工艺因素淬火温度控制不正确、淬火冷却速度不合适、加热介质选择不当等工艺因素都会导致淬火裂纹的产生。
T10钢水淬 产生淬火裂纹试样数目与淬火温度间的关系
淬火冷却速度过快会导致强大的内应力，从而形成淬火裂纹。在淬火冷却时，在以下两个温度范围内必须要控制冷却速度。一个区域是为了完全淬火硬化而需要快冷的临界区域，为了使零件淬硬，必须在临界区急冷。另一个区域是容易产生淬火裂纹的低温区，在MS点温度以下，在这个温度区容易发生奥氏体向马氏体的转变，体积膨胀，可能会导致淬火裂纹，这个称为危险区。在这个温度区域应当尽量慢冷，以降低淬火内应力。
淬火临界区和危险区示意图
零件形状和尺寸：零件的形状和尺寸对淬火裂纹的产生也有重要影响。形状复杂、截面尺寸急剧变化的零件在淬火时容易产生应力集中，从而增加淬裂倾向。4、其他因素淬火后的回火处理不及时或不充分也会导致淬火裂纹的产生。这是因为淬火后钢中残余奥氏体未充分转变，保留在使用状态中，促进应力重新分布，从而可能形成裂纹。三、防止淬火开裂的方法1、合理选择钢材和确定技术条件根据零件的工作条件和性能要求，合理选择钢材，避免使用淬裂倾向大的钢材。局部硬化或表面硬化时即可满足使用性能要求者，尽量不要求整体淬火。2、改善钢件结构工件各部分的截面要均匀，减少截面尺寸的急剧变化。形状设计上要避免有尖锐的棱角，尽量使形状对称，减少形状突变。3、合理制定热处理工艺严格控制淬火温度和保温时间，避免过热和保温不足。选择合适的淬火介质和冷却方法，确保既能达到硬化目的，又能免除淬火缺陷。淬火后应及时进行回火处理，消除部分淬火内应力，防止淬火应力扩展。4、采用先进的热处理技术采用真空加热、保护气氛加热等先进的加热技术，减少钢件在加热过程中的脱碳和氧化。采用分级淬火、等温淬火等先进的淬火技术，降低淬火内应力和淬裂倾向。5、加强质量管理和检测严格原材料入库检查，对有害杂质含量超标的钢材不投产。加强生产过程中的质量控制和检测，及时发现并处理可能导致淬火裂纹的缺陷和问题。