籃式過濾器筒體開裂原因分析與討論

某工程籃式過濾器筒體材質為45鋼，含碳量比較高，達到0.45%，馬氏體比容較大，因此淬火時變形開裂的傾向也比較大，調質工藝為：810℃~830℃×30min預冷鹽淬，540℃~560℃×45min空冷，但往往淬火結束還未入爐回火時，即在猝火冷卻的后期，馬氏體相變基本結束或完全冷卻后，就發現多數筒體開裂。

按照熱處理理論，淬火裂紋的產生是由于內應力超出了材質的強度極限所致，而內應力又包括表面與心部的溫差引起的體積膨脹不均勻產生的熱應力和由相變不同及組織不均勻產生的組織應力在淬火冷卻的后期，籃式過濾器筒體中的內應力超過鋼的斷裂強度而引起了脆性破壞，經過對失效筒體外觀形貌的觀察和分析發現，裂紋形狀基本為弧形裂紋，靠近臺階根部沿圓周方向分布。

在排除了原材料方面原因情況下，對弧形裂紋的產生進行了深入的分析并結合相關論據得出符合實際的結論，弧形裂紋易在工件棱角、截面突變厚薄懸殊或有尖角部位出現，因為這些部位正是應力集中的地方，其應力值要超過正常值數倍，并且在三向應力的作用下，鋼的塑性變形更難進行，脆性增加，當應力值超過材質的強度極限時即發生斷裂。

從籃式過濾器筒體裂紋的分布走向來看，也符合我們的分析，即由于臺階處懸殊的壁厚和粗車時清根后的直角，造成淬火時局部的應力集中，導致了該處開裂。

通過分析和討論諸多可能導致筒體開裂的因素，筆者認為結構尺寸的不合理是筒體淬火冷卻后期開裂的主要原因，臺階處厚薄相差10mm，根部呈90，形成了尖角，未經圓弧過渡，在加熱和急冷卻過程中，引起了應力集中，而裂紋的走向與形狀也印證了這一點，故臺階部位粗車尺寸的不合理是籃式過濾器筒體開裂的主要原因，而工藝、設備、淬火劑是裂紋產生的次要因素。