Si对离心铸造25Cr35NiNb+微合金乙烯裂解炉管抗氧化和抗渗碳性能的影响

开展了不同Si元素含量对25Cr35NiNb+微合金乙烯裂解炉管抗高温氧化和抗渗碳性能的影响研究。结果表明,Si含量在1.33%~1.93%范围内,炉管室温和高温力学性能与Si含量之间没有明显规律;Si含量在1.53%~1.91%范围内,随着Si含量的提高,炉管抗高温氧化和抗渗碳性能显著增强。同时还给出了25Cr35NiNb+微合金乙烯裂解炉管中Si元素含量的推荐值。

基于磁感应强度的25Cr35NiNb+MA裂解炉管渗碳检测研究

采用基于磁感应强度变化原理的渗碳检测仪,对服役后不同渗碳程度的25Cr35Ni Nb+MA材质乙烯裂解炉管进行磁感应强度检测,通过系列理化试验,对上述炉管渗碳层厚度进行检测。检测结果表明:针对25Cr35Ni Nb+MA材质乙烯裂解炉管,采用渗碳检测仪的磁感应强度检测输出值与炉管渗碳层厚度之间具有良好的对应关系,为渗碳检测仪对在役乙烯裂解炉管渗碳层厚度的检测提供依据。同时,还对不同渗碳层厚度25Cr35Ni Nb+MA材质乙烯裂解炉管不同部位典型组织进行了表征。

Pb对离心铸造35Cr45NiNb合金炉管蠕变断裂的影响

研究了不同Pb含量对乙烯裂解炉用离心铸造35Cr45Ni Nb合金炉管蠕变断裂行为的影响规律。采用直读光谱仪、原子吸收分光光度计、室温拉伸试验机、高温持久蠕变试验机、场发射扫描电镜等开展了试验研究。结果表明随着Pb含量增加,离心铸造35Cr45Ni Nb合金炉管的高温蠕变性能显著降低,高温蠕变过程中Pb元素向晶界发生了偏聚。还讨论了Pb的晶界偏聚及影响材料高温性能的作用机理。

服役5年后乙烯裂解炉管的组织与性能研究

采用场发射扫描电子显微镜、维氏硬度计和高温持久试验机等对服役5年后25Cr35NiNb＋微合金和35Cr45NiNb＋微合金炉管的组织与性能进行了研究。结果表明：经过5年的高温服役，25Cr35NiNb＋微合金炉管外壁时效区组织为G相（Ni16Nb6si7）和M23C6型碳化物，内壁渗碳区组织为颗粒状NbC和M7C3型碳化物；35Cr45NiNb＋微合金炉管外壁时效区组织为G相和M7C3型碳化物，内壁渗碳区组织为颗粒状、块状NbC、G相和M7C3型碳化物。相较于外壁时效区，两种材料内壁渗碳区硬度值升高约10％～15％，内壁渗碳后的炉管材料高温持久性能显著下降。

微合金化元素对离心铸造炉管焊接接头组织和性能影响

针对添加Ti, W等微合金化元素的离心铸造炉管焊接接头,研究了微合金元素对焊接接头组织和力学性能影响规律及作用机理.结果表明.在1 050℃、14~25 MPa条件下,使用Ti和W元素微合金化的25Cr35NiNb和35Cr45NiNb炉管焊接接头高温性能显著高于未微合金化焊接接头.微合金元素Ti显著影响炉管焊接接头组织,Ti元素含量高的焊接接头原始焊态组织中含NbTiC,经过高温时效后,组织中含铌相主要为NbTiC,在蠕变空洞周围局部转变为G相(Ni16Nb6Si7);Ti元素含量低的焊接接头原始焊态组织中含NbTiC和NbC,经过高温时效后全部转变为G相.微合金元素W主要通过固溶强化的方式,提高炉管焊接接头的高温性能.

制氢转化炉管服役过程中组织性能研究

研究了制氢转化炉用25Cr35NiNb+微合金炉管服役过程中组织演变及其对性能的影响。采用场发射电子显微镜(FE-SEM)对炉管微观组织进行表征,并通过室温拉伸试验机和高温持久试验机对炉管的力学性能进行测试。结果表明,初期服役过程中,晶界骨架状碳化物粗化,向链状转变,NbC向G相(Ni16Nb6Si7)转变,晶内析出二次碳化物。随着服役时间延长,二次碳化物在晶界聚集,晶界碳化物继续粗化至块状;炉管服役过程中抗拉强度和屈服强度逐渐降低,断后伸长率显著下降;服役8年的炉管,高温持久断裂时间较未服役炉管下降了约90%。