通过对模具钢材横向裂纹的断口分析表明，断口与工件轴线垂直，断裂的产生不是源于表面，而是在内部。裂纹在内部产生，以放射状向周围扩展。
横向裂纹多在以下情况发生：

1）较大的工件未淬透时，在工件的淬硬区与非淬硬度区之间过渡处有一个最大轴向拉应力，从而引起横向裂纹。横向裂纹垂直于轴。而且从内部产生。在应力发生变化时，或钢的断裂强度减低时，裂纹才扩展到表面。

2）在表面淬火时硬化区和非硬化区之间存在着较大切向或轴向拉力，而形成过渡区裂纹，这种裂纹由过渡区向表面扩展而呈表面弧形裂纹。

3）工件有凹槽、棱角、截面突变处时常发生弧形裂纹。

4）淬火工件有软点时，软点周围也存在一个过渡区，该处存在着很大的拉应力，从而引起弧形裂纹。

5）带槽、中心孔或销孔的零件淬火时，这些部位冷却较慢，相应的淬硬层较薄，故在过渡区由于拉应力作用易形成弧形裂纹。

钢件的横向淬火裂纹的形成倾向同以下因素有关：

1）钢的成分：高碳钢与低碳钢相比，在有相同大小的未硬化心部时，高碳钢与低碳钢相比，在有相同大小的未硬化心部时，高碳钢件具有更大的轴向拉应力，因而更易引起横向裂纹。

2）硬化层分布：由于钢的淬透性，工件的截面大小，淬火加热温度等因素，可以影响工件硬化区和非硬化区的比例。非硬化区越小，轴向拉应力的峰值越高，越易发生横向裂纹。

3）直径：钢件在未全部淬透情况下，随着直径的增大，中心拉应力变大，且轴向应力比切向应力更大，故易于开裂。

4）冶金质量：对于淬不透的大型工件，若钢件内部有冶金缺陷，如白点、夹杂、疏松、缩孔残余等，则首先从缺陷处产生内部横向裂纹。

5）形状：空心圆柱体，当内孔小时，内表面冷却不良，产生拉应力，易开裂。如石油打捞公锥，内孔小而且长（内孔φ20mm×900mm），曾产生过成批内孔开裂的质量事故。

由于工件形状各式各样，以及热处理工艺因素的影响，使内应力和材料的脆断抗力的变化复杂化，因而横向裂纹和纵向裂纹可同时出现在同一个工件上。