检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属材料与工程 2025年第4期54卷 1034-1043页

作者：陈涛刘春娇吴志刚合肥通用机械研究院有限公司、国家压力容器与管道安全工程技术研究中心、中国石化炉管质量检测检验与评估中心安徽合肥230031

为了分析Fe-Cr-Ni合金裂解炉管的抗渗碳性能,采用粒径为1.5~3 mm的固体渗碳剂对2种传统合金炉管25Cr35NiNb+MA(微合金)、35Cr45NiNb+MA和2种具有延长清焦周期效果的加铝合金炉管27Cr44Ni5W3Al+MA和29Cr44Ni4Al+MA开展了1075℃条件下50~200 h的渗碳试验研究。采用直读光谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪、维氏硬度计等对渗碳试验后炉管进行成分、组织、性能分析,研究了渗碳动力学及组织转变规律。结果表明:4种材料渗碳层厚度均随渗碳时间延长而增加,1075℃、200 h渗碳试验后炉管渗碳层厚度分别约为2.0、1.8、1.0和0.7 mm,平均渗碳速度分别约为0.01、0.009、0.005和0.0035 mm/h,2种加铝合金炉管的抗渗碳性能优于传统炉管。27Cr44Ni5W3Al+MA炉管时效区组织为奥氏体+块状M_(23)C_(6)+鱼骨状M_(7)C_(3),碳化物中“M”含Cr、W等元素,渗碳区块状M_(23)C_(6)转变为块状M_(7)C_(3)和WC,鱼骨状M_(7)C_(3)粗化。29Cr44Ni4Al+MA炉管时效区组织为奥氏体+块状M_(23)C_(6)+块状NbTiC,碳化物中“M”主要为Cr元素,渗碳区块状M_(23)C_(6)转变为块状M_(7)C_(3),NbTiC由块状转变为颗粒状。2种加铝合金炉管内壁形成了致密稳定Al_(2)O_(3)膜,相比于传统炉管内壁Cr_(2)O_(3)膜,能够更有效地阻挡碳原子进入基体,提高抗渗碳性能。

关键词：乙烯裂解炉管加铝合金炉管渗碳速度渗碳组织转变

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离心铸造27Cr44Ni5W3Al+MA乙烯裂解炉管原始铸态组织研究

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稀有金属材料与工程 2025年第4期54卷 937-944页

作者：吴志刚陈涛刘春娇合肥通用机械研究院有限公司、国家压力容器与管道安全工程技术研究中心、中国石化炉管质量检测检验与评估中心安徽合肥230031

为了探明离心铸造27Cr44Ni5W3Al+MA(微合金)乙烯裂解炉管的原始铸态组织,采用XRD、OM、SEM及TEM等对原始铸态炉管进行了相组成分析及显微组织表征。结果表明:炉管原始铸态组织主要为奥氏体基体(γ相)和晶界鱼骨状复相碳化物,其中复相碳... 详细信息

为了探明离心铸造27Cr44Ni5W3Al+MA(微合金)乙烯裂解炉管的原始铸态组织,采用XRD、OM、SEM及TEM等对原始铸态炉管进行了相组成分析及显微组织表征。结果表明:炉管原始铸态组织主要为奥氏体基体(γ相)和晶界鱼骨状复相碳化物,其中复相碳化物内部为片层状M_(7)C_(3),边缘为块状M_(23)C_(6)。此外,还观察到2种形态的Ni_(3)Al(γ′相),分别为在M_(23)C_(6)与基体交界处附近弥散分布的颗粒状及与M_(23)C_(6)相邻的块状。γ相与M_(23)C_(6)及颗粒状γ′相之间均存在立方-立方的位向关系([101]_(γ)∥[101]_(M_(23)C_(6)),(111)_(γ)∥(111)_(M_(23)C_(6)),(111)_(γ)∥(111)_(M_(23)C_(6));[112]_(γ)∥[112]_(M_(23)C_(6)),(111)_(γ)∥(111)_(M_(23)C_(6)),(220)_(γ)∥(220)_(M_(23)C_(6))。[101]_(γ)∥[101]_(γ′),(111)_(γ)∥(111)_(γ′),(111)_(γ)∥(111)_(γ′);[112]_(γ)∥[112]_(γ′),(111)_(γ)∥(111)_(γ′),(220)_(γ)∥(220)_(γ′))。此外,原始铸态组织中还观察到大量的位错,在远离M_(23)C_(6)的区域分布较为稀疏,在M_(23)C_(6)附近分布较为密集。探讨了离心铸造过程中γ′相和M_(23)C_(6)的析出机理,合金中W元素降低M_(23)C_(6)与γ相的错配度,促进M_(23)C_(6)的析出,M_(23)C_(6)和γ′相的成分存在互补性,M_(23)C_(6)的析出进一步促进γ′相的析出。

关键词：乙烯裂解炉管 27Cr44Ni5W3Al+MA 铸态组织碳化物析出机制

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钨铝合金化的改进型乙烯裂解炉管1150℃条件下的模拟渗碳行为研究

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压力容器 2023年第1期40卷 10-20页

作者：吴志刚陈涛刘春娇连晓明合肥通用机械研究院有限公司国家压力容器与管道安全工程技术研究中心中国石化炉管质量检测检验与评估中心合肥230031

为探究钨铝合金化的改进型乙烯裂解炉管27Cr44Ni5W3Al+MA在1150℃条件下的渗碳损伤情况,采用粒径1.5~3 mm的固体渗碳剂,针对27Cr44Ni5W3Al+MA炉管开展1150℃条件下50,100,150,200 h的固体渗碳试验。采用C-S分析仪和OM,SEM,EDS,XRD及维... 详细信息

为探究钨铝合金化的改进型乙烯裂解炉管27Cr44Ni5W3Al+MA在1150℃条件下的渗碳损伤情况,采用粒径1.5~3 mm的固体渗碳剂,针对27Cr44Ni5W3Al+MA炉管开展1150℃条件下50,100,150,200 h的固体渗碳试验。采用C-S分析仪和OM,SEM,EDS,XRD及维氏硬度计等对渗碳前后炉管进行成分、组织及性能分析,研究炉管渗碳行为。结果表明:从铸态至渗碳200 h时,炉管内壁1 mm范围内平均碳浓度由约0.5%增长至饱和碳浓度2.2%左右;渗碳时间由50 h增至200 h,炉管内壁渗碳层厚度由800μm增至2860μm,渗碳层由内向外依次为严重渗碳区、中度渗碳区及轻微渗碳区,其宽度分别由400μm增至1920μm、100μm增至140μm、300μm增至800μm。从铸态至渗碳200 h,碳化物平均宽度由2.0μm增至3.5~13.0μm,面积分数由5.6%增至13.6%~34.9%;原始铸态复相碳化物外部的小块状M_(23) C_(6)逐渐粗化呈链块状,然后转变为岛块状M_(7)C_(3)及岛块中间的颗粒状WC,内部片层状M_(7)C_(3)部分转变为小块状M_(23) C_(6),并与外部M_(23) C_(6)聚集连接后转变为M_(7)C_(3),剩余部分片层状M_(7)C_(3)逐渐粗化聚集成块状M_(7)C_(3)。原始铸态炉管硬度值约为304.0HV10,渗碳200 h后,由距内壁4 mm处至1 mm处,硬度值由386.7HV10增至504.0HV10。本文还就27Cr44Ni5W3Al+MA合金炉管的渗碳行为和渗碳过程中碳化物演变机理进行了讨论。

关键词：钨铝合金化改进型乙烯裂解炉管 27Cr44Ni5W3Al+MA合金渗碳碳化物演变

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4种Fe-Cr-Ni合金裂解炉管1075℃渗碳行为研究

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稀有金属材料与工程 2025年第4期 1034-1043页

作者：陈涛刘春娇吴志刚合肥通用机械研究院有限公司国家压力容器与管道安全工程技术研究中心中国石化炉管质量检测检验与评估中心

为了分析Fe-Cr-Ni合金裂解炉管的抗渗碳性能，采用粒径为1.5～3 mm的固体渗碳剂对2种传统合金炉管25Cr35NiNb+MA（微合金）、35Cr45NiNb+MA和2种具有延长清焦周期效果的加铝合金炉管27Cr44Ni5W3Al+MA和29Cr44Ni4Al+MA开展了1075℃条件... 详细信息

为了分析Fe-Cr-Ni合金裂解炉管的抗渗碳性能，采用粒径为1.5～3 mm的固体渗碳剂对2种传统合金炉管25Cr35NiNb+MA（微合金）、35Cr45NiNb+MA和2种具有延长清焦周期效果的加铝合金炉管27Cr44Ni5W3Al+MA和29Cr44Ni4Al+MA开展了1075℃条件下50～200 h的渗碳试验研究。采用直读光谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪、维氏硬度计等对渗碳试验后炉管进行成分、组织、性能分析，研究了渗碳动力学及组织转变规律。结果表明：4种材料渗碳层厚度均随渗碳时间延长而增加，1075℃、200 h渗碳试验后炉管渗碳层厚度分别约为2.0、1.8、1.0和0.7 mm，平均渗碳速度分别约为0.01、0.009、0.005和0.0035 mm/h,2种加铝合金炉管的抗渗碳性能优于传统炉管。27Cr44Ni5W3Al+MA炉管时效区组织为奥氏体+块状M23C6+鱼骨状M7C3，碳化物中“M”含Cr、W等元素，渗碳区块状M23C6转变为块状M7C3和WC，鱼骨状M7C3粗化。29Cr44Ni4Al+MA炉管时效区组织为奥氏体+块状M23C6+块状NbTiC，碳化物中“M”主要为Cr元素，渗碳区块状M23C6转变为块状M7C3,Nb TiC由块状转变为颗粒状。2种加铝合金炉管内壁形成了致密稳定Al2O3膜，相比于传统炉管内壁Cr2O3膜，能够更有效地阻挡碳原子进入基体，提高抗渗碳性能。

关键词：乙烯裂解炉管加铝合金炉管渗碳速度渗碳组织转变

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离心铸造27Cr44Ni5W3Al+MA乙烯裂解炉管原始铸态组织研究

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稀有金属材料与工程 2025年第4期 937-944页

作者：吴志刚陈涛刘春娇合肥通用机械研究院有限公司国家压力容器与管道安全工程技术研究中心中国石化炉管质量检测检验与评估中心

为了探明离心铸造27Cr44Ni5W3Al+MA（微合金）乙烯裂解炉管的原始铸态组织，采用XRD、OM、SEM及TEM等对原始铸态炉管进行了相组成分析及显微组织表征。结果表明：炉管原始铸态组织主要为奥氏体基体（γ相）和晶界鱼骨状复相碳化物，其... 详细信息

为了探明离心铸造27Cr44Ni5W3Al+MA（微合金）乙烯裂解炉管的原始铸态组织，采用XRD、OM、SEM及TEM等对原始铸态炉管进行了相组成分析及显微组织表征。结果表明：炉管原始铸态组织主要为奥氏体基体（γ相）和晶界鱼骨状复相碳化物，其中复相碳化物内部为片层状M7C3，边缘为块状M23C6。此外，还观察到2种形态的Ni3Al（γ′相），分别为在M23C6与基体交界处附近弥散分布的颗粒状及与M23C6相邻的块状。γ相与M23C6及颗粒状γ′相之间均存在立方-立方的位向关系(■（220）γ//（220）γ′)。此外，原始铸态组织中还观察到大量的位错，在远离M23C6的区域分布较为稀疏，在M23C6附近分布较为密集。探讨了离心铸造过程中γ′相和M23C6的析出机理，合金中W元素降低M23C6与γ相的错配度，促进M23C6的析出，M23C6和γ′相的成分存在互补性，M23C6的析出进一步促进γ′相的析出。

关键词：乙烯裂解炉管 27Cr44Ni5W3Al+MA 铸态组织碳化物析出机制

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制氢转化炉加强接头渗碳检测分析

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压力容器 2022年第3期39卷 65-70,80页

作者：李金月李俊卿陈涛连晓明刘春娇中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司北京102500 合肥通用机械研究院有限公司国家压力容器与管道安全工程技术研究中心中国石化炉管质量检测检验与评估中心合肥230031

针对某石化企业制氢转化炉服役13年的加强接头,采用渗碳检测仪进行渗碳程度检测,选取典型加强接头试样试验室解剖,开展低倍酸蚀试验、金相观察/微区EDS能谱分析和维氏硬度试验,结合制氢转化炉服役工况开展了分析讨论。结果表明:186件加... 详细信息

针对某石化企业制氢转化炉服役13年的加强接头,采用渗碳检测仪进行渗碳程度检测,选取典型加强接头试样试验室解剖,开展低倍酸蚀试验、金相观察/微区EDS能谱分析和维氏硬度试验,结合制氢转化炉服役工况开展了分析讨论。结果表明:186件加强接头均呈现不同程度渗碳,其中约20%的加强接头渗碳层厚度超过壁厚60%,发生严重渗碳,约63%的加强接头渗碳层厚度约占壁厚的30%~60%,为中度渗碳,约17%的加强接头渗碳层厚度占壁厚比例不超过30%,为轻度渗碳;严重渗碳的加强接头在炉膛中的分布呈局部聚集特征;加强接头渗碳程度与该部位出口温度相关,出口温度较高区域的加强接头渗碳程度较严重,反之较轻微;加强接头内壁发生渗碳,内壁渗碳区和外壁未渗碳区硬度值(HV10)分别为280~340和150~180。并讨论了制氢转化炉加强接头渗碳问题,对其安全使用提出建议。

关键词：制氢转化炉加强接头 UNS N08810 渗碳

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乙烯裂解炉扭曲片管失效原因探讨

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热加工工艺 2020年第6期49卷 155-159页

作者：刘春娇陈学东陈涛许明合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术研究中心中国石化炉管质量检测检验与评估中心安徽合肥230031

为了提高传热效率、降低能耗,乙烯裂解炉辐射段炉管设计中采用了扭曲片管。针对扭曲片管失效问题,开展了不同失效形式扭曲片管的解剖分析和流场、温度场模拟工作。结果表明:扭曲片管的主要失效模式包括本体开裂、鼓包和扭曲片筋开裂等... 详细信息

为了提高传热效率、降低能耗,乙烯裂解炉辐射段炉管设计中采用了扭曲片管。针对扭曲片管失效问题,开展了不同失效形式扭曲片管的解剖分析和流场、温度场模拟工作。结果表明:扭曲片管的主要失效模式包括本体开裂、鼓包和扭曲片筋开裂等。导致扭曲片管失效的主要因素有组织异常及杂质偏聚,结构设计和显微疏松导致的渗碳以及抗渗碳性能差等因素,这些因素会引起扭曲片管抗高温蠕变性能降低,导致异常氧化和渗碳等,易萌生裂纹,最终发生开裂失效。

关键词：裂解炉扭曲片管开裂显微疏松渗碳

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裂解炉管初生碳化物分类及对高温持久性能影响

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机械工程学报 2018年第8期54卷 109-116页

作者：陈涛陈学东刘春娇钱兵合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术研究中心合肥通用机械研究院中国石化炉管质量检测检验与评估中心

研究离心铸造25Cr35NiNb+微合金和35Cr45NiNb+微合金乙烯裂解炉管初生碳化物分类及其高温持久性能。采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了炉管原始铸态初生碳化物形态、分布和种类,采用高温持久蠕变试验机开展了试验温度900～1 100℃、... 详细信息

研究离心铸造25Cr35NiNb+微合金和35Cr45NiNb+微合金乙烯裂解炉管初生碳化物分类及其高温持久性能。采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了炉管原始铸态初生碳化物形态、分布和种类,采用高温持久蠕变试验机开展了试验温度900～1 100℃、试验应力12～45 MPa条件下的高温持久试验。结果表明:离心铸造炉管初生碳化物形态可归纳为正常和异常两种类型,正常初生碳化物为晶界骨架状、细条状Cr碳化物+短棒状、颗粒状NbC,异常初生碳化物为晶界团簇状、细颗粒状、点划线状Cr碳化物+团簇状NbC(或者G相)。正常初生碳化物炉管高温持久断裂时间显著长于异常的情况。最后,为了便于离心铸造炉管行业快速判断炉管高温持久性能,给出了正常和异常两种初生碳化物的对照图谱。

关键词：乙烯裂解炉管初生碳化物高温持久性能

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乙烯裂解炉管焊缝腐蚀原因分析

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压力容器 2017年第11期34卷 61-69页

作者：陈涛陈学东刘春娇张强合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术研究中心中国石化炉管质量检测检验与评估中心安徽合肥230031

针对中国石化3家百万吨乙烯企业采用加氢尾油原料时乙烯裂解炉管焊缝腐蚀泄漏问题开展了试验室解剖分析、腐蚀模拟试验、流场模拟研究工作。结果表明,腐蚀部位主要位于25Cr35NiNb材质的入口管下部焊缝处,发生腐蚀焊缝大多采用Inconel 8... 详细信息

针对中国石化3家百万吨乙烯企业采用加氢尾油原料时乙烯裂解炉管焊缝腐蚀泄漏问题开展了试验室解剖分析、腐蚀模拟试验、流场模拟研究工作。结果表明,腐蚀部位主要位于25Cr35NiNb材质的入口管下部焊缝处,发生腐蚀焊缝大多采用Inconel 82焊丝焊接,腐蚀速度快,呈烧蚀状,一般几天至几个月;该腐蚀为选择性腐蚀,腐蚀严重部位发生穿孔,沿腐蚀边缘有一层致密氧化层,氧化层与基体之间或局部优先沿晶腐蚀的晶界上含硫元素,腐蚀产物中含S,Cl,Na等元素;推断成分为镍基或者高镍材质焊缝处发生的乙烯裂解炉管腐蚀泄漏是由熔盐腐蚀导致的,熔盐成分主要为Na_2SO_4+NaCl。此外,还就如何避免或者减缓该类腐蚀提出了建议。

关键词：裂解炉管焊缝失效加氢尾油腐蚀

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服役5年后乙烯裂解炉管的组织与性能研究

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压力容器 2016年第8期33卷 1-6,12页

作者：连晓明钱兵刘春娇陈学东陈涛合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术研究中心中国石化炉管质量检测检验与评估中心安徽合肥230031

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... 详细信息

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。

关键词：乙烯裂解炉管 25Cr35NiNb+微合金 35Cr45NiNb+微合金渗碳组织性能

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