渗碳与结焦共同作用的Cr35Ni45Nb合金性能演变研究

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• 作者：金沛斌沈利民巩建鸣李果
• 会议时间：2015-08-19
• 关键词：乙烯生产 ; 裂解炉炉管 ; 高温合金 ; 机械性能 ; 传热性能 ; 结焦层 ; 渗碳层
• 作者单位：金沛斌,沈利民(中国矿业大学化工学院,徐州,江苏,221116)巩建鸣(南京工业大学机械与动力工程学院,南京,江苏,211816)李果(南京工程学院机械工程学院,南京,江苏,211167)
• 母体文献：第十二届全国高温材料及强度学术会议论文集
• 会议名称：第十二届全国高温材料及强度学术会议
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国机械工程学会材料分会
• 语种：chi

摘要

基于良好的高温综合性能,Cr35Ni45Nb合金常用于制造乙烯裂解炉炉管.结焦与渗碳是导致乙烯裂解炉管提前失效的主要因素.本文基于开发的顺次耦合的热应力耦合程序,利用有限元软件ABAQUS,对结焦层和渗碳层共同影响下的Cr35Ni45Nb合金乙烯裂解炉管开车过程中温度场和应力场分布进行了数值分析.讨论了结焦层和渗碳层尺寸、不同升温方式对于炉管机械性能和传热性能的影响.结果表明:结焦层和渗碳层的增加加速降低了炉管的传热性能.在结焦层、渗碳层和金属基体的界面处出现应力突变现象,最大环向应力位于炉管内壁,最小环向应力位于炉管的外壁,并且这种分布规律并不随着炉管服役时间的延长而改变.