HP40奥氏体耐热钢炉管长期高温时效的安全性分析

为判别炉管的损伤程度和运行安全性,本文对运行了约46 000 h的苯乙烯生产加热炉炉管,在大修期间进行了宏观检查、氧化物的XRD(X-ray d iffraction)分析、管径测量、超声波测厚、硬度试验、金相组织分析及炉管的危险点计算分析等。实验结果表明:炉管表面发生了高温氧化以及碳化腐蚀,炉管壁厚明显减薄。与新管相比硬度也明显下降,显微组织明显退化,骨架状共晶碳化物形态消失,一次碳化物和从奥氏体晶内析出的二次碳化物明显粗化,且析出少量块状σ相。并在此基础上对炉管的剩余使用寿命作了估算。

奥氏体耐热钢HP40离心铸造辐射管的失效分析

HP40钢(%:0.35～0.45C、24～27Cr、34～37Ni、≤0.5Mo)辐射管在≤980℃服役2年9个月后开裂失效。分析结果表明,服役过程σ-相的析出导致材料脆化是辐射管开裂的主要原因,开裂区服役温度高于未开裂区,开裂区析出σ-相粗大、数量增多、塑韧性显著降低,致使该区开裂失效。

HP40Nb奥氏体钢高温时效试验

HP40Nb离心铸造奥氏体耐热钢因为具有良好的高温性能而常用于制造乙烯裂解炉管。本文一方面了研究时效时间对HP40Nb乙烯裂解炉管材料力学性能的影响,另一方面研究时效温度对材料微观组织的影响。结果表明:HP40Nb钢抗拉强度、屈服强度、延伸率随着时效时间的延长而降低,微观组织随时效时间延长持续恶化。时效温度降低,材料微观组织劣化速度显著降低,并以此建议HP40Nb材料实际服役温度不宜超过1100℃,给现场操作提供了参考意见。