10^#钢管渗铝层性能试验研究.pdf

第5期 ．2 一 1O撑钢管渗铝层性能试验研究 孟凡良，王皓，李琳 (辽河石油勘探局油田建设工程一公司，辽宁盘锦 194120) [摘 要]对换热器中常用的1O钢管进行渗铝试验，用扫描电镜观察了渗铝层的组织，通过能谱分析了渗铝层的成分，进行 了显微硬度试验，验证了渗铝层不含脆性相，并用显微硬度计测量了渗铝层厚度，结论为本文选用的渗铝工艺参数可使渗铝 层获得优良性能，满足渗铝层技术要求。 [关键词]固体粉末渗铝；换热管；显微硬度；研究 换热器是化工生产过程 中的重要设备，约 占 耐蚀性能，选用10钢渗铝管作为换热管材料并对 建厂投资费用的20％，占工艺设备总重量的40％。 渗铝层进行了研究。 在生产运行中由于换热管的腐蚀、冲刷等，经常 l试验方案及渗铝层技术要求 导致换热器穿孔、泄漏 ，严重影响正常生产，增 1．1试验方案 加了设备维修和更换的费用。为提高换热管的耐 腐性能，延长其使用寿命，要求换热管的材料具 采用固体粉末渗铝方法对10钢管进行渗铝。 有优 良的耐腐蚀性能II-2]。这些材料绝大多数是高 l0钢管化学成分见表1，试样尺寸为①25×2．5× 温合金或不锈钢 ，~10Crl8Ni9、00Crl7Ni14Mo2 10mm，渗铝工艺参数见表2。 等，但价格昂贵。为了降低成本并满足换热管的 表l l0钢管化学成分 (重量％) Ni Cu o．07～O．13 1o．35～0．65 10．17～0．37 l ≤0．035 I ≤0．035 1 ≤0．3 ≤0．25 ≤O．25 表2 渗铝工艺参数 1．2渗铝层技术要求 2．1外观检验 (1)使渗铝层主要 由Fe—Al合金相构成并使 将试样表面清理干净，用 肉眼观察试样表面 渗铝层致密、均匀、连续、不存在脆性区，且铝 渗铝效果，渗剂 自然脱落，试样表面呈亮 白色 。 含量沿渗铝层从外到内逐步缓慢下降。 用10倍金相显微镜观察渗层情况，渗层应均匀、 (2)为保证渗铝层的附着力，使渗铝层不致 致密。 脱落剥离，通过调整渗铝剂配方及选择合适的渗 2．2金相检验及成分分析 铝温度、渗铝时间等工艺参数，使渗铝层厚度保 将制备好的试样，用扫描电镜观察渗铝10钢 持在0．1～O．6mm之间。 断面形貌，如图1(a)所示。由图可见，渗铝层 (3)为减少渗铝层的脆性相，保证渗铝层耐 中出现分层现象，并且渗铝层中有柱状晶出现， 冲刷、耐磨性能，而基体显微硬度与渗铝前变化 这可能是Fe、Al原子扩散速率不一致并非同时形 不大，通常要求渗铝层的显微硬度在150~800HV 核所致。根据Fe—Al系平衡相图，钢材固体粉末 之间。 作者简介 ：盂凡良 (1983一)，男，辽宁朝阳人，硕士研究 2试验结果及分析 生，助理工程师。在辽河石油勘探局油田建设工程一公司从事压 力容器设