不同服役狀況下高溫耐熱合金碳的遷移與轉(zhuǎn)化研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-15 21:48
用于制造乙烯裂解爐管的Cr25Ni35Nb或Cr35Ni45Nb耐熱合金常因高碳勢(shì)、低氧壓和高溫環(huán)境而承受高溫氧化損傷、滲碳損傷等失效。本文以Cr25Ni35Nb或Cr35Ni45Nb耐熱合金為研究對(duì)象,探討其在高碳勢(shì)、低氧壓和高溫的環(huán)境下服役中碳的遷移與轉(zhuǎn)化研究,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)進(jìn)行了Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb合金材料單一氧化試驗(yàn)、預(yù)氧化+真空滲碳試驗(yàn)、單一真空滲碳試驗(yàn)與微觀組織觀測(cè)。采用光學(xué)顯微鏡(OM)和背散射掃描電鏡(BSE-SEM),觀測(cè)試驗(yàn)前后兩種材料的微觀組織變化情況,討論滲碳層厚度增長(zhǎng)、不同碳化物形貌轉(zhuǎn)變、二次碳化物析出與區(qū)域定性分布情況。另外采用EDS進(jìn)行試樣點(diǎn)、線和面掃描,分析晶界與晶內(nèi)碳化物遷移與轉(zhuǎn)變情況。研究結(jié)果表明:滲碳溫度增加,滲碳速率增加;預(yù)氧化后材料表層破壞較嚴(yán)重,滲碳速率較快;真空滲碳試驗(yàn)中同樣條件下Cr25Ni35Nb材料的滲碳層厚度高于Cr35Ni45Nb,滲碳加快了兩種材料腐蝕,溫度每變化50℃,試樣滲碳速率常數(shù)增加約1倍。Cr35Ni45Nb材料的抗?jié)B碳性與抗高溫氧化性強(qiáng)于Cr25Ni35Nb。(2)Cr25Ni3...
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
預(yù)氧化和滲碳圖片
圖 1-2 爐管外壁溫度隨結(jié)焦層厚度變化趨勢(shì)changing trend of temperature of the outer wall of furnace tube change of the coke layer移與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型內(nèi)部滲碳涉及的碳化物擴(kuò)散、析出、轉(zhuǎn)化等,主要是法等。]等人利用擴(kuò)散系數(shù)法建立了數(shù)學(xué)模型:C0+(Cg-C0) DtDtxerfcDxtDtx 2exp2原始碳濃度;相碳勢(shì)計(jì)算的碳濃度;界面反應(yīng)的傳遞系數(shù);奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)。
碩士學(xué)位論文碳設(shè)備滲碳設(shè)備中日本的設(shè)備性能較好,它的滲碳爐經(jīng)過驗(yàn)東方公司生產(chǎn)制造的探頭能夠在真空條件下檢測(cè)碳濃度,這種探頭能夠?qū)崿F(xiàn)與常壓下氣體滲碳一樣的公司還推出了“帶有氣氛控制系統(tǒng)(壓力≤4kPa)的真空的主要設(shè)備有北京易西姆工業(yè)爐科技發(fā)展有限公司壓周期式真空滲碳爐,如圖 1-3 所示。該設(shè)備能夠根擇單室、雙室、三室或多室。爐體內(nèi)裝有工件自動(dòng)轉(zhuǎn)等諸多部件,多臺(tái)設(shè)備組合成一條滲碳生產(chǎn)線,模塊識(shí)別在線滲碳室模塊,完成批量工件的在線滲碳淬火運(yùn)行,但是不利于加工復(fù)雜材料。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]20Cr2Ni4A鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大規(guī)律與高溫滲碳工藝[J]. 顧亞桃,楊明華,陳強(qiáng). 金屬熱處理. 2019(02)
[2]不同缺口形式小沖桿試樣測(cè)試3Cr1MoV鋼韌脆轉(zhuǎn)變溫度的對(duì)比[J]. 周騰飛,關(guān)凱書. 機(jī)械工程材料. 2018(12)
[3]金屬材料維氏硬度試驗(yàn)不確定度分析[J]. 喬磊,蘇建鋒,徐林. 物理測(cè)試. 2018(06)
[4]顯微維氏硬度塊測(cè)量不確定度評(píng)定[J]. 李衛(wèi)軍,文光平,侯春梅. 價(jià)值工程. 2018(23)
[5]乙烯裂解爐管滲碳蠕變復(fù)合損傷的剩余壽命評(píng)價(jià)方法[J]. 韓志遠(yuǎn),李強(qiáng),王立坤,孫國(guó)豪,謝國(guó)山,曹邏煒,杜晨陽(yáng). 化工機(jī)械. 2018(03)
[6]乙烯裂解爐管結(jié)焦機(jī)理及其防護(hù)措施研究進(jìn)展[J]. 孫孝儒,沈利民. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2017(05)
[7]服役5年后乙烯裂解爐管的組織與性能研究[J]. 連曉明,錢兵,劉春嬌,陳學(xué)東,陳濤. 壓力容器. 2016(08)
[8]乙烯裂解爐爐管失效形式及其原因分析研究進(jìn)展[J]. 金沛斌,沈利民. 化工機(jī)械. 2016(03)
[9]2015年世界及中國(guó)乙烯工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與2016年展望[J]. 呂曉東. 當(dāng)代石油石化. 2016(04)
[10]HPM乙烯裂解爐管的滲碳損傷研究[J]. 張振杰,任世科. 化工機(jī)械. 2015(04)
博士論文
[1]奧氏體不銹鋼低溫氣體滲碳層組織性能及催滲技術(shù)研究[D]. 馬飛.機(jī)械科學(xué)研究總院 2015
碩士論文
[1]高溫復(fù)雜環(huán)境對(duì)乙烯裂解爐管性能影響分析[D]. 金沛斌.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]C-276合金板基于小沖桿試驗(yàn)的材料力學(xué)性能研究[D]. 魯佳男.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[3]微量Cr、Ti、Fe對(duì)6061合金組織性能的影響[D]. 李會(huì).東北大學(xué) 2015
[4]基于小沖桿試驗(yàn)技術(shù)的材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度研究[D]. 張恩勇.華東理工大學(xué) 2014
[5]小沖桿試樣厚度尺寸對(duì)斷裂影響的研究[D]. 張廣哲.華東理工大學(xué) 2012
[6]小沖桿試驗(yàn)法評(píng)價(jià)材料力學(xué)性能的研究[D]. 鄒曉慧.華東理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):2918955
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
預(yù)氧化和滲碳圖片
圖 1-2 爐管外壁溫度隨結(jié)焦層厚度變化趨勢(shì)changing trend of temperature of the outer wall of furnace tube change of the coke layer移與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型內(nèi)部滲碳涉及的碳化物擴(kuò)散、析出、轉(zhuǎn)化等,主要是法等。]等人利用擴(kuò)散系數(shù)法建立了數(shù)學(xué)模型:C0+(Cg-C0) DtDtxerfcDxtDtx 2exp2原始碳濃度;相碳勢(shì)計(jì)算的碳濃度;界面反應(yīng)的傳遞系數(shù);奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)。
碩士學(xué)位論文碳設(shè)備滲碳設(shè)備中日本的設(shè)備性能較好,它的滲碳爐經(jīng)過驗(yàn)東方公司生產(chǎn)制造的探頭能夠在真空條件下檢測(cè)碳濃度,這種探頭能夠?qū)崿F(xiàn)與常壓下氣體滲碳一樣的公司還推出了“帶有氣氛控制系統(tǒng)(壓力≤4kPa)的真空的主要設(shè)備有北京易西姆工業(yè)爐科技發(fā)展有限公司壓周期式真空滲碳爐,如圖 1-3 所示。該設(shè)備能夠根擇單室、雙室、三室或多室。爐體內(nèi)裝有工件自動(dòng)轉(zhuǎn)等諸多部件,多臺(tái)設(shè)備組合成一條滲碳生產(chǎn)線,模塊識(shí)別在線滲碳室模塊,完成批量工件的在線滲碳淬火運(yùn)行,但是不利于加工復(fù)雜材料。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]20Cr2Ni4A鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大規(guī)律與高溫滲碳工藝[J]. 顧亞桃,楊明華,陳強(qiáng). 金屬熱處理. 2019(02)
[2]不同缺口形式小沖桿試樣測(cè)試3Cr1MoV鋼韌脆轉(zhuǎn)變溫度的對(duì)比[J]. 周騰飛,關(guān)凱書. 機(jī)械工程材料. 2018(12)
[3]金屬材料維氏硬度試驗(yàn)不確定度分析[J]. 喬磊,蘇建鋒,徐林. 物理測(cè)試. 2018(06)
[4]顯微維氏硬度塊測(cè)量不確定度評(píng)定[J]. 李衛(wèi)軍,文光平,侯春梅. 價(jià)值工程. 2018(23)
[5]乙烯裂解爐管滲碳蠕變復(fù)合損傷的剩余壽命評(píng)價(jià)方法[J]. 韓志遠(yuǎn),李強(qiáng),王立坤,孫國(guó)豪,謝國(guó)山,曹邏煒,杜晨陽(yáng). 化工機(jī)械. 2018(03)
[6]乙烯裂解爐管結(jié)焦機(jī)理及其防護(hù)措施研究進(jìn)展[J]. 孫孝儒,沈利民. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2017(05)
[7]服役5年后乙烯裂解爐管的組織與性能研究[J]. 連曉明,錢兵,劉春嬌,陳學(xué)東,陳濤. 壓力容器. 2016(08)
[8]乙烯裂解爐爐管失效形式及其原因分析研究進(jìn)展[J]. 金沛斌,沈利民. 化工機(jī)械. 2016(03)
[9]2015年世界及中國(guó)乙烯工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與2016年展望[J]. 呂曉東. 當(dāng)代石油石化. 2016(04)
[10]HPM乙烯裂解爐管的滲碳損傷研究[J]. 張振杰,任世科. 化工機(jī)械. 2015(04)
博士論文
[1]奧氏體不銹鋼低溫氣體滲碳層組織性能及催滲技術(shù)研究[D]. 馬飛.機(jī)械科學(xué)研究總院 2015
碩士論文
[1]高溫復(fù)雜環(huán)境對(duì)乙烯裂解爐管性能影響分析[D]. 金沛斌.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]C-276合金板基于小沖桿試驗(yàn)的材料力學(xué)性能研究[D]. 魯佳男.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[3]微量Cr、Ti、Fe對(duì)6061合金組織性能的影響[D]. 李會(huì).東北大學(xué) 2015
[4]基于小沖桿試驗(yàn)技術(shù)的材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度研究[D]. 張恩勇.華東理工大學(xué) 2014
[5]小沖桿試樣厚度尺寸對(duì)斷裂影響的研究[D]. 張廣哲.華東理工大學(xué) 2012
[6]小沖桿試驗(yàn)法評(píng)價(jià)材料力學(xué)性能的研究[D]. 鄒曉慧.華東理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):2918955
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