发布时间 : 星期一 文章渗碳更新完毕开始阅读
仅供埃克森美孚使用
机 密 埃克森美孚 全球检验实践方法手册 渗碳 金属变化机理 4.4.2节 第1页 共5页 2007年6月 版本0.0 目 录
1.0适用范围……………………………………………………………………………………………… ... 2 2.0参考文件……………………………………………………………………………………………….. . 2 3.0介绍和背景…………………………………………………………………………………………… ... 2 4.0尺寸……………………………………………………………………………………………………. .. 2 5.0检测程序………………………………………………………………………………………………. .. 3 6.0文件资料……………………………………………………………………………………………….. . 4
仅供埃克森美孚使用 本信息为机密文件，除（a）与埃克森美孚研究与工程有限公司签订相关研究协议的埃克森美孚分公司的雇员，和（b）顾问、承包商或与EMER或埃克森美孚分公司签订相关保密协议的第三方的员工外，不得将本信息向任何人透露或进行讨论。 仅供埃克森美孚使用
机 密 埃克森美孚 全球检验实践方法手册 渗碳 金属变化机理 4.4.2节 第2页 共5页 2007年6月 版本0.0 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
EMRE TMEE -062 – 第7节 EDD 30 API RP 571 API 573
NACE 标准 TM0498
渗碳
炼油工业固定式设备破坏机理 火焰加热炉和锅炉的检验
检测乙烯裂解炉管用合金渗碳的标准测试方法
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。
仅供埃克森美孚使用 本信息为机密文件，除（a）与埃克森美孚研究与工程有限公司签订相关研究协议的埃克森美孚分公司的雇员，和（b）顾问、承包商或与EMER或埃克森美孚分公司签订相关保密协议的第三方的员工外，不得将本信息向任何人透露或进行讨论。 仅供埃克森美孚使用
机 密 埃克森美孚 全球检验实践方法手册 渗碳 金属变化机理 4.4.2节 第3页 共5页 2007年6月 版本0.0 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。 化学分析分布图
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
仅供埃克森美孚使用 本信息为机密文件，除（a）与埃克森美孚研究与工程有限公司签订相关研究协议的埃克森美孚分公司的雇员，和（b）顾问、承包商或与EMER或埃克森美孚分公司签订相关保密协议的第三方的员工外，不得将本信息向任何人透露或进行讨论。 仅供埃克森美孚使用
机 密 埃克森美孚 全球检验实践方法手册 渗碳 金属变化机理 4.4.2节 第4页 共5页 2007年6月 版本0.0 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，这通常辅以手持式永久磁铁测定。部件弯曲和膨胀有可能是渗碳迹象。应调查火焰和加热模式，以辨认火焰冲击所造成的任何热点和经受正常操作高温的区域。监测火焰模式和炉管金属温度（TMT）是正常的工艺操作并应获取和利用数据。按照经认可的检验范围程度，和一名主题专家（SME）一起检查这些数据。 5.7 检验相隔时间的确定
为了确定最佳的检验相隔时间，主题专家（SME）应决定渗碳退却极限，即允许的穿透壁厚百分率。这将取决于炉管的冶金术（无论是锻造还是铸造）、部件的尺寸和几何形状。还必须根据操作经验和SME建议来估计渗碳率。下次检验应计划在剩余寿命约一半时进行。由主题专家（SME）做出概率降低估计，因为这些会根据检验范围、冶金术、部件尺寸、操作历史和目前的实施规程而发生变化。
6.0文件资料
6.1 检验结束时，应当由负责的检验员/主管来审核所有的检验结果、建议和文件，
然后再将其输入到检验记录系统。 6.2 已经完成的检验报告应包括描述所有异常现象的评论。这些评论需要很具体，
应足以支持未来的基于风险的评估，并确保支持未来适当的跟踪检验。其中一个实例是详细说明已定位的内部开裂位置，以允许外部检测。
仅供埃克森美孚使用 本信息为机密文件，除（a）与埃克森美孚研究与工程有限公司签订相关研究协议的埃克森美孚分公司的雇员，和（b）顾问、承包商或与EMER或埃克森美孚分公司签订相关保密协议的第三方的员工外，不得将本信息向任何人透露或进行讨论。 仅供埃克森美孚使用
机 密 埃克森美孚 全球检验实践方法手册 渗碳 金属变化机理 4.4.2节 第5页 共5页 2007年6月 版本0.0 6.3 检验时间表应按照检验日期和要求的下次检验来进行更新。
6.4 还应在这个时候更新设备战略文件，采用最近的检验结果和发现结果以及可
利用的针对问题的观察结果。
修订记录
日期 2007年6月
修订版次 0.0 变更内容 初次发行 仅供埃克森美孚使用 本信息为机密文件，除（a）与埃克森美孚研究与工程有限公司签订相关研究协议的埃克森美孚分公司的雇员，和（b）顾问、承包商或与EMER或埃克森美孚分公司签订相关保密协议的第三方的员工外，不得将本信息向任何人透露或进行讨论。