مطالعه میکروساختاری و بررسی ترک‌خوردگی لوله‌های مبدل حرارتی واحد احیا در صنعت فولاد

در این پژوهش موردی، میکروساختار و علل ترک‌خوردگی مبدل حرارتی واحد احیا شرکت فولاد خوزستان بررسی شد که به همین منظور آزمون‌های متالوگرافی با میکروسکوپ نوری در محل، تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی، آنالیز عنصری، تفرق اشعه ایکس و طیف‌سنجی پراش اشعه ایکس بر روی نمونه تخریب شده انجام شد. نتایج آنالیز عنصری نشان داد لوله‌ها از جنس فولاد زنگ‌نزن 321 است، همچنین سه ناحیه جهت انجام آزمون متالوگرافی در محل انتخاب شد که نتایج میکروساختاری نشان از وجود کاربیدهای آلیاژی و نیز ترک در ناحیه اطراف لوله جوشکاری شده، خطوط دوقلویی در نواحی خم کاری شده و فاز آستنیت عاری از عیوب متالورژیکی در ناحیه لوله مستقیم فاقد عملیات دارد. آنالیز eds نشان از حضور ترکیبات سولفیدی دارد که به دلیل وجود عوامل خورنده سولفیدی درون مبدل حرارتی است. که این محصولات با توجه به میکروساختار حساس شده استنیتی در نواحی اشاره شده فوق، سبب ایجاد خوردگی و تشکیل ترک بر روی لوله ها شده است. برای جلوگیری از این مکانیزم تخریب عملیات حرارتی آنیلینگ به صورت موضعی در محل هایی از لوله ها که عملیات های خمکاری یا جوشکاری شده اند، پیشنهاد می شود.