卡爪是车床卡盘上的重要零件，卡爪材料为45A钢，它在工作过程中要承受较大的摩擦力，所以生产厂家多采用高频感应加热电源对其进行淬火热处理。但是，工件整体淬火后，部分卡爪出现纵向开裂，裂纹深达12mm，并造成部分开裂处脱落，使工件报废。为此，全面检验分析卡爪裂纹特征与原因，并提出工艺改进措施至关重要。

45A钢卡爪化学成分分析发现，此批卡爪碳含量偏高，此碳含量的工件淬火加热温度应为805-830℃，这批卡爪仍按820 -840℃正常工艺加热，故加热温度偏高，工件很易出现开裂。卡爪要求表面硬度为53-58HRC，检验表明，工件硬度偏低且硬度不均。这主要是由于工件冷却时蒸汽膜阶段过长，冷速小，冷却不均造成卡爪硬化层浅和出现软点。金相试样取自不同部位，齿面部分组织为马氏体，齿下12mm处组织为铁素体+托氏体，齿侧面组织为淬火马氏体+回火马氏体。不同部位形成不同组织，主要是由于冷却条件和冷速不同造成的。

分析认为，卡爪产生裂纹和开裂除因工件碳含量偏高，淬火温度偏高易出现裂纹因素外，主要由于在300-100℃马氏体转变范围冷速过快，很易使工件产生严重畸变和开裂。从工件结构看，卡爪结构较复杂，齿部和棱角处是应力集中和强度薄弱处。马氏体转变中，该处塑性急剧下降，组织应力增大，往往出现裂纹。裂纹产生是表面切向拉应力造成的，而纵向裂纹出现是由于马氏体转变后期形成大的组织应力造成的。

根据以上分析，防止措施如下：

(1)控制工件材料成分符合技术要求，如碳含量偏高，应调整高频感应加热电源淬火时的加热温度，防止工件裂纹。

(2)卡爪淬火冷速高，易使工件开裂。宜采用冷速较缓的水溶性淬火介质，减少和避免工件出现淬火裂纹和开裂。

(3)卡爪结构较复杂，易出现淬火裂纹和畸变。为此，应从零件合理的材料选择和加工等方面进一步改进和优化，如卡爪可采用合金结构钢制造。

开裂作为工件热处理中常见、严重的缺陷，其对工件的质量有很大的影响，因此掌握其预防措施至关重要。本文简单介绍了卡爪产生开裂缺陷的原因以及其预防措施，希望会对大家有帮助。如果你有更好的预防措施，可以和我们一起分享下。