• 服役态Cr35Ni45Nb合金高温真空渗碳行为及相演化机理研究

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 采用乙炔真空渗碳方式对服役6 a 的乙烯裂解炉管合金Cr35Ni45Nb进行了加速渗碳处理, 并利用SEM, XRD及定量电子探针等手段对渗碳前后炉管内壁的渗碳行为及相演化机理进行系统研究. 结果表明, 炉管内表面形成了较厚的Cr2O3/SiO2复合氧化层. 复合氧化层表现出良好的抗腐蚀能力, 是阻止C渗入炉管内部的有效障碍. 材料的抗渗碳能力主要取决于表层Cr2O3的连续性、致密性和亚表层SiO2的稳定性. 在低氧分压且具有还原性的气氛中, 表层的Cr2O3层逐渐碳化为Cr3C2, 并且Cr3C2逐渐剥离和脱落, 使得保护性Cr2O3膜的抗渗碳能力逐渐减弱甚至消失. 亚表层的SiO2虽具有优良的热力学稳定性, 但Si 较低的活度使得SiO2层不够连续, 仍有部分C从氧化层空隙间渗入. 当移除该复合氧化层或者渗碳时间足够长使得复合氧化层抗渗碳能力急剧减弱时, 炉管材料内部由于发生严重的内部渗碳使得组织结构发生了显著变化: 枝晶间碳化物严重合并和粗化, 并原位发生由M23C6到M7C3的转变, 同时在碳化物内部析出类似于离异共析状的蠕虫状g 相. 距表面越近, C活度越高, 导致在约0.5 mm深的范围内发生以大量石墨析出为特征的金属尘化现象. 碳化物的严重合并粗化以及金属尘化现象会造成炉管组织的严重弱化、宏观裂纹的产生以及炉管服役寿命的降低.

  • 316LN不锈钢焊接接头的晶间腐蚀

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》

    摘要: 研究了热输入量不同的316LN不锈钢焊接接头在沸腾硝酸溶液中的晶间腐蚀特性, 结果表明: 焊接热输入量越大, 焊接接头的抗晶间腐蚀性能越差; 焊接接头焊缝区抗晶间腐蚀能力高于热影响区和母材区; 晶间腐蚀过程可分为氧化、钝化、氧化膜裂纹萌生、氧化膜裂纹扩展和高速晶间腐蚀等阶段; 在不同阶段声发射信号中氧化信号在20 kHz 的频率位置有能量峰, 钝化信号在40 kHz 频率处有明显能量峰的突发型信号, 氧化膜裂纹萌生信号在80-100 kHz 的频率段内有明显能量峰的突发型信号, 氧化膜裂纹扩展信号具有60 kHz 倍频关系, 高速晶间腐蚀信号是一种持续时间稍长的突发型信号, 在50 kHz处有明显的能量峰。