采用乙炔真空渗碳方式对未服役和服役5年的乙烯裂解炉管耐热钢HP40Nb进行了加速渗碳处理,并利用SEM和定量电子探针对渗碳前后炉管内壁的渗碳行为进行了系统分析.结果表明,未服役HP40Nb炉管内壁在渗碳前分布在晶界上的主要是以M7C3和NbC为主的链状一次碳化物.真空渗碳之后,强烈渗碳区域的碳化物形貌随着深度增加发生较大的变化,碳化物种类随深度增加也逐渐发生由M3C2、M7C3到M23C6的转变.渗碳造成表面硬度升高,脆性增加.服役态HP40Nb炉管的内壁横截面分为表面的氧化层、亚表层的贫碳化物区和内部的渗碳区3个区域,表面氧化层区又可以分为Cr2O3和SiO2两个区域.表面氧化层对于抗渗碳性能具有较大的影响.Cr2O3具有一定的抗渗碳能力,但在高碳活度下较长时间后Cr2O3会逐渐不稳定发生碳化.晶间氧化区主要以SiO2为主,SiO2在高碳活度下比较稳定,难以碳化,因而造成渗碳速率下降.
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