《检验检测手册》4.3.2渗碳.doc

4.3.2渗碳 日期 修订版次 修订内容 8/2012 0.0 初版 目 录 1.0适用范围……………………………………………………………………………………………… 3 2.0参考文件……………………………………………………………………………………………….. 3 3.0介绍和背景…………………………………………………………………………………………… 3 4.0尺寸……………………………………………………………………………………………………. 3 5.0检测程序………………………………………………………………………………………………. 3 6.0文件资料……………………………………………………………………………………………….. 5 1.0适用范围 本实施规程为检验遭受过渗碳过程环境的金属组分以评估渗碳程度提供了指南。典型的例子将包括炉管、FLEXICOKER加热炉的出口集合管、炼焦器、重整炉、连续重整加热炉以及乙烯裂解炉。本文详细介绍了可以用于测量渗碳程度或范围的各种方法。 2.0参考文件 3.0介绍和背景 渗碳是一个由碳环境扩散到合金内的高温退化过程，从而增加了总的碳含量，通常导致渗碳物的形成。影响渗碳速率的因素有温度、碳活性、合金组分和表明氧化层组分。尽管渗碳是由于部件的工艺侧渗碳环境发生的，但也能在暴露于燃烧产物的表面观察到，此处的氧气量不足以完成燃烧。渗碳导致失去延展性、加深导致过早破坏的蠕变损伤程度。对应于某个具体渗碳程度的故障概率在很大程度上取决于母材、其尺寸和形状、以及制造过程，即铸造还是锻造、在试用中经历过的应力或热冲击。EDD 30渗碳进一步详细地给提供了渗碳所需的环境条件。向一位主题专家（SME）咨询，以便确定由于渗碳导致的故障概率。 4.0尺寸 渗碳 在超过某一规定值的高温下，碳从周围环境侵入金属时，应认为金属被渗碳。 5.0检测程序 检验方法 5.1 下述方法可用于检测某种合金的渗碳程度。既可以采用基于对渗碳合金的磁响应的破坏性方法，也可以采用采用包括金相学和剖面法的破坏性损坏。 5.2 许多易受渗碳影响的合金在制造之时是非铁磁材料。随着渗碳的进展和各种渗碳物的形成，这些材料和局部发生变化的母材有可能发展为具有铁磁特性。这种磁响应变化可使用手提式永久磁铁探测出来。这是一种非常的定性方法，对确定渗碳的程度和严重性的视觉检验来说是一种有益的补偿手段。 5.3 铁磁合金也容易渗碳，因为将5.2 and 5.4节所述的磁性检验用于检验这些合金是不适当的。正常的做法是对部件的截面进行光学金相检验，以便对渗碳程度做出定性估计。这是对5.5节所述的碳浓度分布检测的补充。 5.4 现已开发研制出了许多测量样品磁性反应用的渗碳探测器。据报道，一些设备可以用于补偿磁表面层的磁效应，如氧化物。在投用此仪器之前，需要对这些说法进行确认。还必须通过对照具有相同横断面轮廓的同一合金的样品对这些仪器进行校准，被测试部件具有各种已知渗碳程度。在如果无法做到这一点时和使用以前存在的校准曲线的情况下，需要注意确保要使用代表被测试项目的样品来确定它们。 5.5 通过下述方法来去除材料样品和评定渗碳程度： 光学金相学 对渗碳部件的截面进行抛光，然后在侵蚀和侵蚀条件下，用一台金相显微镜对其进行检查。可以从渗碳物析出分布方面来评估渗碳的程度。在磁特性变化的情况下，可以通过检验横面的磁粒子来加以补充。将悬浮于挥发性液体（如丙酮）中的磁粒子涂到抛光表面上。然后用标准AC轭使此样品磁化。一旦液体蒸发后，但磁痕仍存在，可以通过涂喷漆来加以保存。在探测炉管内渗碳浓度分布不对称性方面，这项技术是特别有用的。 化学分析图 整个样品壁厚上的碳浓度分布可通过燃烧分析方法（例如Leco）来检测。渗碳部件样品应取自已知的深度，然后对其进行化学分析。就管子而言，通过此方法就能轻而易举地做到这一点，即将样品安置到一台车床上，将其加工到已知深度（通常为1mm，0.04英寸），收集每层的金属切屑。然后对切屑进行洗涤和干燥，以确保除去全部的切屑油污染物。然后，对样品进行称重并使其在氧气流中燃烧。收集燃烧产物，以用其确定样品中的碳数量。 横截面样品也可以利用火花发射光谱学进行检验，以便分析整个壁厚部位上的碳浓度分布情况。 此外，可以利用一种使用EDAX（X射线能谱分析）附件的扫描电子显微镜，以确定整个壁横截面的元素浓度分布情况。虽然这不能用来直接分析碳，但能对离开渗碳物微粒的金属基体中的镉和镍的分布情况进行扫描检测。渗碳程度对这两种元素的分布产生很大影响。 5.6 检验范围的确定 所有检查方法都涉及对组分进行采样，以确定渗碳程度。为了评估待测面积，应进行表观检查，这