【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于乙烯裂解炉管检测，具体涉及一种判定乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法。
技术介绍
1、乙烯裂解炉管在高温(最高1060～1080℃)、渗碳环境中服役，因此炉管材料的抗渗碳性能是其重要服役性能之一。渗碳会影响炉管的强度，导致炉管材质劣化甚至开裂失效，严重影响整套装置的长周期安全运行。按照nb/t 10618-2021《在役乙烯裂解炉辐射段炉管检验、评估与维护导则》和shs 03001-2004《管式裂解炉维护检修规程》，炉管渗碳层厚度占壁厚百分比超过60％应及时更换，因此，在裂解炉检修期间对炉管渗碳程度的检测尤为重要。
2、通过裂解炉管组织状态可判断炉管渗碳情况，但目前对碳化物类型的确定需要使用扫描电子显微镜、x射线衍射仪、透射电子显微镜等设备进行综合试验，这些试验相对复杂且周期较长，因此不适用于工程实际。
3、如何简单、快速并准确判断乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度，成为乙烯裂解炉管检测中亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术目的之一在于提供一种判定乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法。
2、本专利技术采用了以下技术方案：
3、一种判定乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法，包括如下步骤：
4、步骤一、获取乙烯裂解炉待测炉管试样，所述试样为待测炉管中随机切割的一段；
5、步骤二、对所述试样进
6、步骤三、记单位面积为s0，按算术平均值计算，获取单位面积所述照片中以下数据：奥氏体晶界析出物面积s1，计算晶界析出物面积分数a＝(s1/s0)×100％，单位1；奥氏体晶界析出物平均宽度b，单位μm；
7、步骤四、根据乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的影响函数判定：f(a,b)＝aa+bb，式中a取值范围为48～52，b取值范围为8～12；
8、划分渗碳程度的范围如下：
9、若f(a,b)≤50，判定为轻微渗碳；
10、若50＜f(a,b)≤60，判定为中度渗碳；
11、若f(a,b)＞60，判定为重度渗碳，提示所测炉管需进行更换。
12、优选的，所述乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的影响函数中，a取值为50，b取值为10。
13、优选的，所述步骤二中，预处理为，试样依次经600目、1000目及2000目的金相砂纸磨制后抛光，再经质量分数为10％的草酸溶液电解浸蚀，电解浸蚀使用的电压2～4v，时间5～15s，最后清洗、干燥，完成预处理。
14、优选的，所述步骤二中，获取视场照片的方法为：将待测炉管切段以暴露出横截面，以横截面靠近炉管内壁一侧，并在炉管内壁附着的氧化层下方200μm范围内的位置为观察面，使用金相显微镜进行显微组织分析，设定放大倍数为500倍，随机选取10个视场进行拍照。
15、优选的，所述金相显微镜为gx53型olympus金相显微镜。
16、优选的，所述步骤三中，奥氏体晶界析出物呈条状或块状或颗粒状，对于块状或颗粒状的奥氏体晶界析出物，取其平均直径用于计算奥氏体晶界析出物平均宽度b。
17、优选的，所述步骤三中，采用image pro plus 6.0软件对所述照片进行分析。
18、本专利技术的有益效果在于：
19、本专利技术首次提出了通过光学金相方法，获取微观组织中特征参量，快速判断乙烯裂解炉用35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法。
20、本专利技术确定了基于奥氏体晶界析出物面积分数a、奥氏体晶界析出物平均宽度b在内的、能够精确判断35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的判定函数，实现了对乙烯裂解炉用35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度快速、简便、准确有效的判定，能够指导炉管的更换，提高工程安全性。
21、本专利技术判定方法的原理如下：
22、乙烯裂解炉用35cr45ninb+微合金炉管高温服役过程会发生组织转变。原始铸态炉管组织为奥氏体+骨架状m7c3+块状nbc，高温时效组织为奥氏体+块状m23c6+块状g相(ni16nb6si7)。
23、渗碳是碳扩散过程，炉管渗碳程度与温度和时间相关。随着扩散进入的碳浓度增加，炉管呈现出不同的组织状态。轻微渗碳时，炉管组织中m23c6先发生粗化，部分g相开始转变为nbc；随着渗碳程度进一步增加高cr/c比的m23c6向低cr/c比的m7c3转变，同时会在m23c6和m7c3转变界面析出奥氏体岛，g相转变为颗粒状的nbc；严重渗碳时，m23c6完全转变为m7c3，奥氏体岛溶解，颗粒状的nbc分布在m7c3中间。本专利技术基于渗碳过程中晶界碳化物发生明显变化提出，验证实验表明本技术方案对渗碳程度判断是准确的。
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1.一种判定乙烯裂解炉35Cr45NiNb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35Cr45NiNb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述乙烯裂解炉35Cr45NiNb+微合金炉管渗碳程度的影响函数中，a取值为50，b取值为10。
3.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35Cr45NiNb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述步骤二中，预处理为，试样依次经600目、1000目及2000目的金相砂纸磨制后抛光，再经质量分数为10％的草酸溶液电解浸蚀，电解浸蚀使用的电压2～4V，时间5～15s，最后清洗、干燥，完成预处理。
4.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35Cr45NiNb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述步骤二中，获取视场照片的方法为：将待测炉管切段以暴露出横截面，以横截面靠近炉管内壁一侧，并在炉管内壁附着的氧化层下方200μm范围内的位置为观察面，使用金相显微镜进行显微组织分析，设定放大倍数为500倍，随机选取10个视场进行拍照。
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6.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35Cr45NiNb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述步骤三中，奥氏体晶界析出物呈条状或块状或颗粒状，对于块状或颗粒状的奥氏体晶界析出物，取其平均直径用于计算奥氏体晶界析出物平均宽度B。
7.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35Cr45NiNb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述步骤三中，采用Image Pro Plus 6.0软件对所述照片进行分析。
...【技术特征摘要】
1.一种判定乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的影响函数中，a取值为50，b取值为10。
3.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述步骤二中，预处理为，试样依次经600目、1000目及2000目的金相砂纸磨制后抛光，再经质量分数为10％的草酸溶液电解浸蚀，电解浸蚀使用的电压2～4v，时间5～15s，最后清洗、干燥，完成预处理。
4.根据权利要求1所述的一种判定乙烯裂解炉35cr45ninb+微合金炉管渗碳程度的方法，其特征在于，所述步骤二中，获取视场照片的方法为：将待测炉管切段以暴露...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春娇，陈涛，范志超，陈学东，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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