针阀体零件是液压泵的重要零件，材料为27SiMnMoV钢。针阀体热处理工艺为：900℃x4h固体渗碳，880℃x50min保温后淬油，油温度为（30-40）℃，油冷8min，-70℃×0.5h冷处理，280℃x4h回火。生产中发现，渗碳淬火后，出现批量零件断裂失效，严重影响生产正常进行，并造成经济损失。经研究其原因，发现采用中频加热设备进行感应淬火，效果良好。

针对针阀体断裂失效进行了检验分析。从针阀体断裂宏观形貌上可以看出，断裂均起源于头部内孔并向外扩展，断口外缘周边呈剪切唇状似终断裂区域；针阀在回火前已发生开裂，裂纹扩展断裂的断口面在回火中被氧化呈蓝色。金相观察发现，开裂起源于内孔处，裂纹产生在内孔周边处并向外呈放射性扩展形貌。

针阀体金相组织为大颗粒状合金碳化物在淬火马氏体内孔表面聚集。电子探针分析表明，试件碳化物聚集区域碳浓度很高，靠近工件表面处碳浓度梯度很陡，变化剧烈。

从上述检验分析可以看出，零件断裂起源于头部内孔；表层组织为淬火和回火马氏体及聚集于内孔表面处的大颗粒合金碳化物；工件表层碳质量分数很高，约达1.2%；表层碳化物数量多且聚集，因而表层碳浓度梯度很陡，这些因素造成孔周围处应力集中（同时有结构因素），形成裂纹萌生源。在淬火中，零件形成马氏体和较多残留奥氏体，而冷处理使大量残留奥氏体转变为马氏体，造成工件表层存在较大残余应力（组织应力）。另外，工件淬火时，阀体内腔狭小及头部小油孔不利于淬火介质流动，冷却效果差，造成头部外表面冷却快，内孔冷却慢，形成一定的内应力（热应力）。上述各种内应力综合作用和内孔处应力集中叠加作用，内孔处裂纹源迅速扩展，并使针阀体发生断裂。

为防止针阀体断裂失效，工艺改进如下：

（1）改渗碳加热为采用中频加热设备进行的感应加热，温度由渗碳的900℃改为880℃，降低温度有利于减少热应力，并使晶粒较细，碳化物颗粒长大和聚集也将较为缓和。

（2）合理控制冷处理和回火工艺操作，适当延长回火时间，消除残留应力。冷处理和回火处理在前工序后立即进行，停留时间小于0.5h。

采用中频加热设备进行淬火热处理后，针阀体未出现断裂失效现象，产品质量稳定，达到技术要求指标，更重要的是适合大批量大规模生产。