通過對模具鋼材橫向裂紋的斷口分析表明，斷口與工件軸線垂直，斷裂的產生不是源于表面，而是在內部。裂紋在內部產生，以放射狀向周圍擴展。
橫向裂紋多在以下情況發生：

1）較大的工件未淬透時，在工件的淬硬區與非淬硬度區之間過渡處有一個最大軸向拉應力，從而引起橫向裂紋。橫向裂紋垂直于軸。而且從內部產生。在應力發生變化時，或鋼的斷裂強度減低時，裂紋才擴展到表面。

2）在表面淬火時硬化區和非硬化區之間存在著較大切向或軸向拉力，而形成過渡區裂紋，這種裂紋由過渡區向表面擴展而呈表面弧形裂紋。

3）工件有凹槽、棱角、截面突變處時常發生弧形裂紋。

4）淬火工件有軟點時，軟點周圍也存在一個過渡區，該處存在著很大的拉應力，從而引起弧形裂紋。

5）帶槽、中心孔或銷孔的零件淬火時，這些部位冷卻較慢，相應的淬硬層較薄，故在過渡區由于拉應力作用易形成弧形裂紋。

鋼件的橫向淬火裂紋的形成傾向同以下因素有關：

1）鋼的成分：高碳鋼與低碳鋼相比，在有相同大小的未硬化心部時，高碳鋼與低碳鋼相比，在有相同大小的未硬化心部時，高碳鋼件具有更大的軸向拉應力，因而更易引起橫向裂紋。

2）硬化層分布：由于鋼的淬透性，工件的截面大小，淬火加熱溫度等因素，可以影響工件硬化區和非硬化區的比例。非硬化區越小，軸向拉應力的峰值越高，越易發生橫向裂紋。

3）直徑：鋼件在未全部淬透情況下，隨著直徑的增大，中心拉應力變大，且軸向應力比切向應力更大，故易于開裂。

4）冶金質量：對于淬不透的大型工件，若鋼件內部有冶金缺陷，如白點、夾雜、疏松、縮孔殘余等，則首先從缺陷處產生內部橫向裂紋。

5）形狀：空心圓柱體，當內孔小時，內表面冷卻不良，產生拉應力，易開裂。如石油打撈公錐，內孔小而且長（內孔φ20mm×900mm），曾產生過成批內孔開裂的質量事故。

由于工件形狀各式各樣，以及熱處理工藝因素的影響，使內應力和材料的脆斷抗力的變化復雜化，因而橫向裂紋和縱向裂紋可同時出現在同一個工件上。

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