宋若康
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张麦仓
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杜晨阳
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董建新
材料热处理学报
针对乙烯裂解炉管在服役过程中的结焦失效现象,采用XRD、扫描电镜和电子探针等手段对服役2.5年Cr35-Ni45型炉管的结焦机制、组织特征及力学性能进行了研究.结果表明,炉管的焦体由催化结焦形成的丝状焦和热裂解结焦形成的球状焦油滴组成,焦体对氧化膜破坏较大,导致了严重的渗碳.结焦后炉管内壁外侧的Cr2O3氧化层基本消失,只剩下了少量沿晶界分布的SiO2,内壁附近的碳化物贫化区消失,在其亚表层出现了一个很宽的渗碳层.结焦炉管中有3种碳化物,分别是内壁最外侧少量富铬的M3C2,渗碳区富铬的M7C3,心部基体的M23 C6.此外,结焦引起的碳化物粗化及组织不均匀,导致炉管的力学性能下降.造成结焦炉管组织性能变化的主要原因是该合金在高温服役时不同碳、铬浓度下的析出相稳定性不同.
关键词:
Cr35-Ni45
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结焦
,
渗碳
宋若康
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张麦仓
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杜晨阳
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董建新
稀有金属材料与工程
采用光学显微镜、XRD、扫描电镜和电子探针等手段对不同服役时间(原始态、服役1.5年及6年)Cr35Ni45型裂解炉管的组织形态及析出相演化规律进行系统分析.结果表明,原始铸态炉管的组织为奥氏体基体、长条状M7C3碳化物及鱼骨状NbC与基体的共晶体;高温长期服役过程中,M7C3发生向M23C6碳化物的转变,共晶碳化物NbC发生向铌镍硅化物或η相转变,同时,晶内析出大量弥散分布的颗粒状二次M23C6碳化物;随着高温服役时间的进一步延长,碳化物形态从原始的条状、鱼骨状向块状转变并逐渐连接成网,晶内析出的二次碳化物随服役时间的延长逐渐溶解合并,数量减少.造成Cr35Ni45钢高温长时服役过程中析出相结构及形貌变化的主要原因在于该钢1000℃左右的服役条件及高温下析出相的稳定性.
关键词:
Cr35Ni45钢
,
高温长时服役
,
析出相演化
