在用45号钢制作卡爪时淬裂是咋回事呀!下面源达旺小编给您聊一聊，卡爪是车床卡盘上的零件，常用优质45号钢圆钢制作。一般需经过锻造-正火-机加工-整体淬火、回火-高频淬火、回火-精加工。在整体淬火后，发现部分卡爪齿部有纵向开裂，见图7-7。卡爪齿面部发生沿齿面边缘的轴向开裂，最深处约12mm，开裂已部分脱落。为此，对卡爪的化学成分、硬度、金相组织等进行了检验和分析，并进一步从淬火介质、冷却速度、化学成分、淬火温度、裂纹形态、卡爪形状及大小等方面分析了产生开裂的原因，提出了预防措施。

　　1.检验与分析

　　1.1 化学成分分析

　　将开裂的45号钢卡爪进行了化学成分分析，其含碳量为0.52%~0.54%(质量分数)。钢的含碳量应为0. 43%~0.48%，而该批卡爪的含碳量都偏高。钢的化学成分是确定淬火温度的主要因素。而含碳量为0. 52%~0.54%碳钢的淬火加热温度约为805~830℃。这批卡爪仍按820~840℃加热，加热温度偏高，可能是开裂的诱因。

　　1.2 硬度检验及分析

　　根据卡爪开裂情况，对其齿面部、齿面下约12mm处及卡爪侧面取样进行硬度测量。从裂纹处切取包括要测量部位的试样一块，边切边冷却，以防试样受热回火引起硬度及组织变化。并将试样两面磨光磨平，检验洛氏硬度。

　　卡爪表面硬度要求为53~58HRC。检测结果是卡爪硬度偏低，分布也不均匀，尤其是齿面下12mm处硬度明显偏低。其原因可能是工件在淬火冷却的500~600℃的蒸汽膜阶段，未及时晃动，蒸汽膜阶段过长，冷却不均匀，致使卡爪淬硬层过浅，且有软点。

　　1.3 金相组织分析

　　金相试样的取样与硬度试样取样位置相同。在图7-7中的3个不同的位置各取1块试样，观察的金相组织见图7-8。1号样的组织主要为马氏体(见图7-8a);2号样的组织主要为铁素体+屈氏体(见图7-8b);3号样的组织主要为淬火马氏体+回火马氏体(见图7-8c)。1号样取自齿面部分，因为齿面加热和冷却都比较充分，绝大部分奥氏体组织都转变为马氏体。2号样取自齿面下12mm处。由于淬火加热温度偏低或保温不够，使部分铁素体保留下来。


       同时由于齿面下12mm处冷速比较低，温度下降慢，45号钢淬透性比较差，在550℃的C-曲线“鼻尖”区过冷奥氏体最不稳定，使齿面下12mm金相组织主要为铁素体+屈氏体。3号样取自齿的侧断面，由于断面冷速相差较大，外侧已转变为马氏体，而里侧转变较慢，同时受心部余热的影响，部分马氏体得到回火。

　　a-齿面;b-齿面下约12mm处;c-侧面

　　2.开裂原因及防止措施

　　2.1 淬火介质和冷却速度

　　卡爪水淬，冷到500~600℃的蒸汽膜阶段冷却速度较低，奥氏体易发生高温转变，所以在淬火冷却时工件须在水中不断晃动，以破坏蒸汽膜的隔热作用，避免产生软点。而在马氏体转变的300～100℃范围水正处于沸腾阶段，冷却速度很高，易使工件发生严重畸变甚至开裂。本卡爪在淬火过程中(蒸汽膜阶段)工件在水中晃动不均匀不及时，使有些地方产生软点。在300~100℃时，水的冷速很高，易使工件开裂。

　　2.2 淬火温度

　　对45号优质钢，淬火加热温度为820~840℃，淬火冷却介质用盐水为宜，淬火后硬度大于55HRC。由于卡爪含碳量为0.52%~0.54%，其淬火温度应选择在810~830℃较合适。

　　2.3 从裂纹形态分析

　　观察淬火裂纹，是由于淬火内应力在工件表面形成的拉应力超过冷却时钢的强度而引起的。一般发生在Ms以下的冷却过程。此时钢因发生马氏体转变，塑性急剧降低，而组织应力急剧增大，易形成裂纹。该淬火裂纹沿轴向发生，裂纹较深，导致裂纹的应力是表面切向拉应力，因此，降低Ms以下的冷却速度，可有效地避免这类裂纹。

　　3.预防措施

　　合理设计工件，避免尖角和薄边。正确选材，规范热处理工艺，选择合适的加热速度、加热温度、加热方法及冷却介质，可避免淬火开裂。

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