乙烯裂解反应管的渗碳损伤及其原因分析

通过对实际进行中的裂解反应管的解剖分析和模似实验,探讨了反应管的损伤型式和损伤原因。提出渗碳和热疲劳的联合作用是引起反应管内壁开裂的主要原因。渗碳层中奥氏体基体Cr 含量显著下降,引起耐热钢抗氧化能力下降,从而造成管内壁粉化,在反应介质的冲刷下,管壁减薄乃至穿孔。由于厚壁弯管常处于炉膛边缘,对炉温变化较敏感,因此易于遭受热疲劳损伤。

化学成分对奥氏体耐热钢抗渗碳性能的影响

本文通过固体渗碳实验方法,研究了Ni、Si和Nb等合金元素对奥氏体耐热钢抗渗碳性能的影响规律。结果表明:Ni、Si或Nb均提高耐热钢的抗渗碳能力。其中Ni和Si主要通过阻碍渗层碳化物的形成而降低渗层碳浓度。Nb既即可通过表面氧化膜的作用,限制碳向钢中扩散,降低渗层碳浓度;有时又可能提高渗层碳浓度,降低渗层厚度的增长速率。

热疲劳损伤的超声无损评价

传统的热疲劳损伤检测方法大多是破坏性的。引入超声无损评价的方法,通过测量经过不同热疲劳周次的试样中的纵波和横波声速,根据弹性模量与超声波在试样中声速的关系,得到试样的弹性模量E和不同损伤试样的有效弹性模量~E,进而得到损伤变量D,从而实现对试样热疲劳损伤的超声无损评价。实验条件下,当热疲劳达到300次时,损伤变量D=0.1,基本实现了预期测试目标。

功率超声对Pb-Sn合金凝固行为的影响

研究了功率超声对铅锡合金凝固过程的影响,分析了其影响机制。结果表明,在功率超声作用下,声空化效应和声流效应使含铅5%的铅锡合金的凝固组织明显细化,并且经过功率600W的超声处理后,先析出相的析出温度升高3℃,凝固温度升高了5℃。随着超声功率的增加,合金组织的细化程度提高,但功率提高到一定程度时,细化作用减弱。

超声速法评价低碳钢的石墨化

低碳钢的石墨化是导致材料高温性能劣化的原因之一.试验选择石墨化程度不同的20#钢作为研究对象,通过测量超声波在其中的传播速度,考察声速法评价低碳钢石墨化的可行性.研究结果表明:随着石墨化程度的加剧,超声波速度随时效时间按照指数规律递减.声速降低的根本原因在于石墨化削弱了原子间结合力,割断了基体的连续性.依据弹性模量与原子间的相关性判断,这将导致弹性模量的降低.

时域特征用于20^#钢球化组织状态无损评价

珠光体型耐热钢在服役过程中发生的珠光体球化、碳的石墨化等一系列组织转变,使设备失效的危险性增加。实验选择球化状态不同的20#钢样品作为研究对象,利用信号分析技术提取表征组织形态的超声回波信号时域特征,分别采用单因素及主成分分析方法考察特征对球化形态的识别能力。研究表明,珠光体的球化组织状态与超声场的相互作用(如回波幅度),影响超声回波信号的时域特征;对球化组织形态的识别较为显著的特征值是:下降时间、面积平均和不对称度;利用主成分分析可以快速实现对球化组织状态的有效识别。由此可以得出:以信号时域特征描述20#钢珠光体球化组织状态的变化是可行的,该方法以无损的形式实现了对组织形态的检测,弥补了现有检测手段的不足,为高温条件下在役装置的显微组织现场检测提供技术支持。

应用功率超声技术制备乳化柴油

以质量分数90%的失水山梨醇单油酸脂(Span80)和10%的聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂(Tween80)为复合乳化剂,应用功率超声技术制备了乳化柴油。在乳化剂和水的加入方式及加入量一定的条件下,选择不同的超声波功率和作用时间,通过一系列对比实验分析了这些因素对乳液内相水滴平均粒径的影响。同时还分析了恒温与保温条件下作用时间与乳液内相水滴平均粒径的关系。实验结果表明,超声波功率对柴油乳化影响显著;超声波功率越大,乳化速率越快,相同时间下制得的乳液内相水滴的平均粒径越小。保温条件下制得的乳液温度高,乳化速率快,但乳化温度过高乳液易破乳,因此制备柴油乳液时需选择合适的乳化温度。

两种渗碳乙烯裂解管的研究

对实验室固体渗碳（Ｐ管）和裂解炉运行渗碳（Ｓ管）的乙烯裂解管进行了研 究。结果表明，两种渗碳管的组织、合金元素分布及导磁性存在着显著差别。Ｐ管 渗层中二次碳化物量大，非渗层中无二次析出，而Ｓ管则相反。Ｐ管渗层及非渗层 基体的铬含量均高于Ｓ管。在试验条件下，随频率降低，Ｐ管导磁层厚度减少，而 Ｓ管不受影响。

信号特征在20钢高温时效组织状态无损评价中的应用

介绍了以超声回波信号特征识别技术评价20钢时效组织形态的方法。试验结果表明:利用优选的各组特征能够实现对全部试样组织形态的良好识别和聚类,识别率不低于88.5%;应用该方法可以完成对20钢高温组织形态的无损评价。

基于贝叶斯方法无损识别20钢高温时效状态

以 2 0钢高温时效组织形态为研究对象 ,依据贝叶斯判别原则 ,通过评价超声回波信号特征参数 ,建立样品分类识别判据 ,以待测样品的特征信息验证判据的可靠性 ,有效识别率不低于90 %。

材料薄层超声无损测厚方法评述

介绍了四种典型的材料薄层超声测厚方法———脉冲回波法、时域反射场分析法、兰姆波法及表面波法,阐述了四种测厚方法的基本原理,并结合具体的研究实例,对不同测厚方法的优缺点和适用条件进行了综合评述。

Cu-Zr-Al系Cu基非晶合金弹性性能与团簇结构的相关性

利用超声水浸聚焦法测得团簇结构为Cu6Zr5和Cu8Zr5的非晶合金Cu54Zr42.5Al3.5,Cu58.1Zr35.9Al6的纵波及横波声速,基于克理斯托菲尔方程计算得到了上述非晶合金的弹性性能指标,并由此初步分析了弹性性能与合金团簇结构的内在联系,结果表明:两种团簇合金的声速及弹性模量变化规律为:Cu54Zr42.5Al3.5<Cu58.1Zr35.9Al6,且与团簇结构的化学有序度呈一致的变化规律。

评价直流悬式瓷绝缘子钢脚锌环质量的无损检测方法

借助于超声波脉冲反射技术,采用自制的"钢脚质量超声无损评价装置"对直流悬式瓷绝缘子钢脚锌环质量进行检测,结合金相方法分析回波信号幅值特征,以实现对钢脚锌环质量的超声无损评价。实验结果表明:该方法的应用有效地实现了对直流绝缘子钢脚锌环质量的无损诊断,检测结果与有损检测能够较好的吻合。

超声波功率谱技术无损区分GCr15SiMn钢显微组织的探讨

分析了GCr15SiMn钢不同热处理组织的超声波归一化功率谱。对于正火、退火和高温回火组织 ,40 %～ 5 0 %脉冲回波能量均集中在 8 2 812 5MHz,其中正火和退火组织在中低频段的能量分布相差较小 ;而对于低温回火组织 ,超过 5 0 %的能量集中在 1 0 9375MHz,中、高频段的能量分布相差较大。分析认为 ,超声波在不同组织中传播时的散射不同 ,导致超声波在不同频率上的干涉 ,可能是造成上述现象的主要原因。利用该方法有望实现显微组织的超声无损区分。

超声无损检测减压炉加热管内表面结焦层

基于超声波在多层介质中的传播规律,探讨超声波技术检测加热管内表面结焦层的可行性。研究结果表明:超声波技术无损评价炉管内壁结焦层厚度是可行的;超声回波信号的幅度、周期性以及波形的畸变程度可作为结焦层厚度变化的表征指标;无焦区,回波清晰,周期性较好,幅度较高;薄焦区,回波幅度减少,周期性较好,回波略有畸变;厚焦区,回波幅度明显降低,畸变严重。

HP型耐热钢中共晶碳化物对持久性能的影响

对两种离心铸造耐热钢蠕变持久性能进行了研究。结果发现,HP耐热钢具有较低的蠕变断裂强度和低的蠕变速度,而HP-Nb具有较高的蠕变断裂强度和高的蠕变速度,这不符合通常的蠕变速度与蠕变断裂时间之间一般相依关系。产生这种结果的原因是后者在晶界上形成了共晶碳化铌。在晶界上形成形态复杂稳定的碳化物能阻止空洞的连接,从而延长了蠕变第三阶段,增加了断裂时间。

超声检测技术用于评价20钢高温组织转变

讨论了20钢高温时效组织与超声波速度间的相关性。结果表明:随着时效时间的延长,珠光体中的片状渗碳体逐渐球化并沿晶界聚集成网状,声速以指数规律递减。分析认为:高温时效过程中,珠光体中渗碳体形态、数量及分布的改变在某种程度上削弱了原子间结合力,引起弹性模量E下降,导致超声波速度减小。因此,选择超声检测技术无损评价20钢高温时效组织状态是可行的。

结构驰豫对Cu_(58.1)Zr_(35.9)Al_6块状非晶合金弹性性能的影响

本文系统地研究了结构驰豫对Cu58.1Zr35.9Al6块状非晶合金弹性性能的影响。将Cu58.1Zr35.9Al6非晶合金在150℃、300℃、450℃分别保温1 h。测量退火样品的纵、横波声速,并推算其弹性性能。结果表明:随退火温度的升高,声速与弹性性能呈现逐渐增加的趋势。低温驰豫时声速与弹性性能变化缓慢,高温驰豫时增加明显。基于结构驰豫谱模型分析了上述现象的产生在于:提高温度,原子有足够的条件进行中程与长程扩散,通过发生原子的积聚重排,大量自由体积的湮灭,使非晶样品的有序度得到大大的改善。

一种功率超声变幅杆振幅位移的测量方法

超声变幅杆振幅位移是表征功率超声系统输出声功率大小的重要性能指标,已知的测量方法要么测量精度差,要么不易操作。本文介绍了一种应用电感测微仪来测量振幅位移的方法,同时为了研究负载对超声变幅杆振幅位移的影响,设计了在空气和柴油两种媒质中的实验以进行对比。结果显示该方法具有仪器简单、操作简便和结果相对准确等优点,对于测量超声变幅杆的振幅是一种实用和可取的方法。

悬式瓷绝缘子钢脚锌环质量的超声评价

悬式瓷绝缘子钢脚锌环的复合质量受多种因素影响。采用超声波反射技术 ,利用自制的锌环质量检测装置测量、记录各样品的回波信号幅度 ,并借助金相分析手段 ,讨论了钢脚质量的影响因素。研究表明 ,钢脚锌环的复合质量不仅取决于锌环与热镀锌层之间的结合状况 。