В данной работе рассматривается влияние температуры, технологической среды и продолжительности эксплуатации труб печных змеевиков из сплавов типа НК и НР на структуру металла, изменение фазового состава и коррозионные процессы со стороны внутренней и наружной поверхностей. Дается анализ литературных данных по истории создания высоколегированных хромоникелевых сплавов, особенности их производства и классификация. Подробно анализируются условия применения высоколегированных хромоникелевых сплавов для печных труб в нефтехимической промышленности, а также причины преждевременного разрушения труб и возникновения аварийных ситуаций. На сегодняшний день, изучение структуры таких сплавов остается актуальной задачей. Выполнены металлографические исследования структуры труб и механические испытания. Особое внимание уделено изменению структуры, в зависимости от параметров эксплуатации. Выявлено влияние температуры и диффузионных процессов со стороны внутренней и наружной поверхностей труб на трансформацию эвтектических карбидов и изменение в них доли металлической составляющей. Установлено, что при рабочих температурах 900-970оС по всей длине труб из сплавов НР появляются признаки ползучести в виде микропор на границах раздела матрица-эвтектические карбиды. Выявлено существенное влияние на коррозионные процессы градиента рабочей температуры по длине труб. Показано, что с ростом температуры свыше 970оС резко возрастает степень обезуглероживания и трещинообразования со стороны наружной поверхности, а также пор ползучести. Рассмотрены рекристаллизационные процессы со стороны наружной и внутренней поверхностей литых труб из сталей типа НР.

In this paper, we consider the role of service temperature, technological environment and the duration of the operation of furnace coil tubes of alloys of the HK and HP type on the metal structure, the change in the phase composition and the corrosion processes on the inner and outer surfaces. The analysis of literature data on the history of the creation of high-alloyed chromium-nickel alloys, the features of their production and classification. The conditions for the use of high-alloyed chromium-nickel alloys for chimneys in the petrochemical industry, as well as the causes of premature tube failure and emergency situations, are analyzed in detail. Presently, the structural study of such materials continues to be relevant. Tubes metallography researches have been carried out and mechanical tests have been conducted. Special attention was paid to structure changes depending of the service parameters. The influence of temperature and diffusion processes on the inner and outer surfaces of the tubes on the transformation of eutectic carbides and the change in the proportion of the metal component in them was revealed. It has been established that at operating temperatures of 900–970 °C along the entire length of HP alloy tubes there are signs of creep in the form of micropores at the matrix – eutectic carbide interfaces. A significant effect on the corrosion processes of the service temperature gradient along the length of the pipes was revealed. It was shown that with a temperature increase above 970 °C, the degree of decarburization and cracking on the outer surface, as well as creep pores, sharply increases. Recrystallization processes on the outer and inner surfaces of cast tubes of HP type alloy are considered.