توضیحات
چکیده
فولادهـاي زنـگ نـزن ،HPدسـته اي از فولادهـاي Fe-Cr-Niبـا مقـادير بـالاي نيكـل و كـروم ميباشند. از اين فولادها در ساخت لوله هـاي مبـدل حرارتـي صـنايع پتروشـيمي اسـتفاده مـيشـود. شرايط كاربري آنها در محيط هاي كربورايزينگ و دماهاي بالا ميباشـد. در ايـن مقالـه بـه بررسـي علل شكست تيوپ كوره واحد الفين پتروشيمي پرداخته شده است. لوله در شرايط دمايي بـالا و در محيط حاوي گاز متان قرارداشته و دچار شكست شده است. پس از بررسي هاي ظاهري اوليه، نمونه برداري از مقاطع عرضي و طولي و نواحي نزديك بـه سـطح شكست جهت مطالعات ميكروسكپ نوري و الكتروني انجام گرفت.
مقدمه
آليــاژ HPجــزء فولادهــاي نــسوز ،Fe-Cr-Niمعمــولاً حــاوي 27Cr-34Niبــه همــراه 0.35-0.75 Cميباشند .اين آلياژ بواسطه مقادير آلياژي بالاي نيكل و كروم، مقاومـت خـوبي به محيط هاي اكسيداسيون و كربورايزينگ در دماهاي بالا دارند. اين دسته از فولادهـاي نـسوز بواسطه زمينه كـاملاً آسـتنيتي، مقاومـت خزشـي خـوبي در محـدوده دمـايي 980-1095درجـه سانتيگراد از خود نشان ميدهند. ميكرو ساختار آلياژ ريختگي HPشامل زمينه آسـتنيت بـه همـراه كاربيدهاي اوليه بين دندريتي كروم (M7C3) میباشد. در حين سرويس در دماهاي بالا، فولاد در شرايط پير سازي قرار گرفته و رسوبات ريز كاربيـد ثانويـه كـروم (M23C6) نيـز در زمينـه ايجـاد میشود. روش توليد تيوپ هاي نسوز، ريختگري گريز از مركز بوده و معمـولاً تحـت عمليـات حرارتي خاصي قرار نميگيرند. افزودن عناصري نظير نايبيوم، تيتـانيم و ايتيـريم بـه آليـاژ فـوق منجر به اصلاح و بهبود ساختاري ميشوند. آلياژهاي اصلاح شده توسـط نـايبيوم بـدليل جـايگزيني بخشي از كاربيدهاي كروم توسط كاربيدهاي نايبيوم و جلوگيري از درشت شدن كاربيدهاي اوليـه كروم خواص خزشي بهتري دارند. در عين حال تحت دماهاي بالاي كاربري، اسـتحاله كاربيـدهاي نايبيوم به فاز زيان آور (Ni16Nb7Si6) Gرخ مـيدهـد. افـزودن تيتـانيم بـه آليـاژ اصـلاح شـده نايبيومدار منجر به اصلاح سـاختاري بهتـر و جلـوگيري از تـشكيل فـاز Gمیشود. مقـادير بـالاي سيليسيم در آلياژ HPاستحاله NbCبه Gرا تـسريع مـيبخـشد. فـاز Gمكـان ترجيحـي ميكـرو ترك هاي خزشي در فصل مشترك آن با مرزهاي زمينه مـيباشـد. اخيـراً تحقيقـات نـشان داده است كه افزودن ايتيريم به سبب خاصيت اكسيژن زدايي و گـوگردزدايي آن و نيـز پايـداري آن بـر روي لايه اكسيدي پسيو، مقاومت به كربورايزينگ را بهبود ميدهد. كاربيدهاي Y3Cكه عموماً به صورت رديفي بر روي كاربيدهاي كروم تشكيل ميشوند، از مسيرهاي پيوسته رشد تـرك خزشـي جلوگيري به عمل آورده و خواص خزشي فولاد را بهبود ميبخشد .
ABSTRACT
Stainless steels, HP are a bundle of Fe-Cr-Ni steels with high nickel and chromium content. These steels are used in the manufacture of heat exchangers for petrochemical industries. Their conditions of use are in the carburezation and high temperatures. In this paper, the reasons for the failure of the furnace unit of Petrochemistry unit have been investigated. The tube is in high temperature and in methane containing environment and has been defeated. After initial examination, sampling of transverse and longitudinal sections and areas near the defect surface was performed for optical and electron microscopy.
INTRODUCTION
Refractory iron alloys, Fe-Cr-Ni, usually contain 27Cr-34Ni with 0.35-0.75C. This alloy is highly resistant to oxidation and carburization environments at high temperatures because of high nickel and chromium alloy values. These types of refractories from a completely austenitic background show good creep resistance at a temperature range of 980-1095 centigrade. The microstructure of HP alloy casting involves austenite with the primary carbides of chromium dendritic (M7C3). During service at high temperatures, steel is in aging condition and secondary chromium carbide sediments (M23C6) are also produced. The method of producing refractory tubes, escaping from the center and are usually not subject to special heat treatment. Adding elements such as niacinam, titanium and imitation to the above alloy leads to structural improvements and improvements. Niacin-modified alloys have better creep properties due to the replacement of some chromium carbides by niacin carbides and preventing the shrinkage of the primary carbides of chromium. At the same time, under high user temperatures, the transformation of niobium carbides into a harmful phase (Ni16Nb7Si6) G occurs. The addition of titanium to the modified nano-combustion alloy leads to better structural improvements and prevents the formation of the G phase. High amounts of silicon in the HP alloy accelerates the conversion of NbC to G. The G phase is the preferred placement of creep microcircuits at its interface with the boundaries of the background. Recently, research has shown that the addition of isomer due to its deoxidation and desulfurization properties, as well as its persistence on the oxidizing layer of passion, improves carburizing resistance. Y3C carbides, generally roughly formed on chromium carbides, prevent continuous creep growth pathways and improve creep properties of steel.
Year: 2007
Publisher : 11th National Congress of metallurgy of Iran
By : Sasan Vlashejordi Farahani
File Information: persian Language/ 10 Page / size: 734 KB
سال : 1386
ناشر : يازدهمين كنگره ملي مهندسين متالورژی ايران
کاری از : ساسان ولاشجردي فراهاني
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 10 صفحه / حجم : KB 734
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.