HP-40Nb乙烯裂解炉管开裂失效分析

作者：王慧; 徐仁根^*; 李志娟; 刘强; 刘泓

来源：材料导报, 2022, S2: 397-401.

• HP-40Nb裂解炉管
• 开裂
• 渗碳
• 蠕变
• 失效分析

HP-40Nb(Cr25Ni35Nb系合金)乙烯裂解炉管的设计服役时间为43 800 h,服役21 900 h后发生鼓胀开裂失效现象。本工作利用显微硬度计、金相显微镜、扫描电子显微镜以及EDS等技术对乙烯裂解炉管的失效原因进行分析，并与供货态铸管样品进行对比分析。供货态乙烯裂解炉管管壁的内壁等轴晶区与外壁侧柱状晶分别占47%和53%,服役21 900 h后发生鼓胀开裂处的渗碳层厚度达炉管壁厚的近61%,内壁等轴晶区已完全渗碳。炉管开裂处的内外壁均存在大量蠕变空洞以及裂纹，空洞主要分布在一次碳化物附近。开裂断口上存在大量的球形析出物、带状焦炭，断裂类型为脆性断裂。炉管内壁碳沉积在渗碳过程中是不可避免的，渗碳过程中的碳的积累使炉管内壁局部区域产生结焦，造成炉管提前失效的主要原因是未及时清焦和柱状晶区占比偏少。

• 单位
  烟台大学文经学院; 烟台大学