بررسی تاثیر پوشش آلومینایدی اعمال شده به روش سمنتاسیون بیرون از پودر بر رفتار خزشی دما بالای فولاد HPمورد استفاده در لوله‌های کراکینگ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

فولادهای آستنیتی HP به دلیل مقاومت به اکسیداسیون، پایداری حرارتی و مقاومت خزشی به طور گسترده جهت ساخت لوله های کراکینگ در صنابع پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد که عمر لوله‌ها معمولا کمتر از مدت زمان طراحی آن‌ها است و یکی از مهم ترین مشکلات واحدهای صنعتی به شمار می‌رود. روش آلومینایزینگ نیز در سال های اخیر جهت محافظت از سوپرآلیاژها و فولادها در برابر محیط‌های اکسیدکننده و خورنده مورد استفاده قرار می‌گیرد. از میان روش‌های مختلف آلومینایزینگ، روش سمنتاسیون بیرون از پودر به دلیل یکنواختی ضخامت و ارزان قیمت بودن ایده آل است. در این پژوهش، ابتدا قطعات خزشی براساس استاندارد ASTM E8/E8M آماده سازی شده بود، به مدت 4 ساعت در دمای 1050 سانتی گراد پوشش داده شدند. سپس آزمون خزش در دمای 850، 900 و 950 درجه سانتی گراد، برروی قطعات انجام شد. درنهایت میکروساختار پوشش و زمینه مورد مطالعه قرار گرفت و با بررسی نتایج آزمون خزش و مقایسه با قطعات بدون پوشش این نتیجه حاصل شد که عواملی نظیر عملیات حرارتی انجام شده برروی قطعات در حین اعمال پوشش برروی سطح و یا ایجاد لایه ی نفوذ درهم در ساختار می تواند منجر به کاهش عمر خزشی دما بالای قطعات شود.

کلیدواژه‌ها


1. A. Goswami and S. Kumar. Failure of pyrolysis coils coated with anti-coking film in an ethylene cracking plant. Engineering Failure Analysis 39 (2014): 181-187.
2. H. Pourmohammad, A. Bahrami, A. Eslami, and M. Taghipour. Failure investigation on a radiant tube in an ethylene cracking unit, Engineering Failure Analysis 104 (2019): 216-226.
3. M. Santos, M. Guedes, R. Baptista, V. Infante, R.A. Cláudio, Effect of severe operation conditions on the degradation state of radiant coils in pyrolysis furnaces, Engineering Failure Analysis 56 (2015) 194–203.
4. Kucora, Istvan, and L. Radovanovic. Pyrolysis furnace tube damaging and inspection. Acta Technica Corviniensis-Bulletin of Engineering 7, no. 3 (2014): 19.
5. R. I. Pankiw, D. P. Voke, G. Muralidharan, N. D. Evans, C. O. Stevens, K. C. Liu, M. L. Santella, P. J. Maziasz, and V. K. Sikka. Precipitation and its effect on the design of cast heat resistant alloys. Corrosion 2007. NACE International, 2007.
6. I. A. Shibli, S. R. Holdsworth, and G. Merckling. Creep and fracture in high temperature components: design and life assessment issues. DEStech Publications, Inc, 2005.
7. شرفی، ش، اثر فرآیند آلومینایزینگ بر مقاومت به کربوریزاسیون فولاد زنگ نزن نسوز DIN 1.4837.
8. Z. D. Xiang, S. R. Rose, J. S. Burnell-Gray, and P. K. Datta. Co-deposition of aluminide and silicide coatings on γ-TiAl by pack cementation process. Journal of Materials Science 38, no. 1 (2003): 19-28.
9. A. B. Smith, A. Kempster, and J. Smith. Vapour aluminide coating of internal cooling channels, in turbine blades and vanes. Surface and Coatings Technology 120 (1999): 112-117.
10. J. E. Restall, and M. I. Wood. Alternative processes and treatments. Materials science and technology 2, no. 3 (1986): 225-231.
11. تقی پور، م.، اسلامی.، صالحی، م.، بهرامی، ع. بررسی اعمال پوشش آلومینایدی به روش گازی بر فولاد HP-Micro جهت مقابله با کربوریزاسیون و کک گیری، همایش ملی مهندسی سطح، 19، (1397).
12. M. Taghipour, A. Eslami, M. Salehi, and A. Bahrami. An investigation on anti-coking behavior of gas phase aluminide coatings applied on a high-performance micro alloyed (HP-MA) steel. Surface and Coatings Technology (2020): 125607.
13. H. J. Kolkman, Creep, fatigue and their interaction in coated and uncoated rene 80. Materials Science and Engineering 89 (1987): 81-91.