在石油工业中,结焦、渗碳现象是工业乙烯生产过程中存在的世界性难题,焦炭沉积在管壁并导致炉管传热效率降低、流体压降增加、炉管材质性能恶化,经济效益降低。采用涂层处理技术来抑制结焦是延长清焦周期及炉管寿命有效的措施。本论文针对乙烯裂解炉管结焦渗碳的工程难题,采用固体粉末包埋渗法在Cr35Ni45合金表面设计制备了Al-Si-Cr涂层,并进行工艺优化。分析表明,所制备的Al-Si-Cr涂层具有多层复合结构且组织致密,厚度在130μm左右,外层为富铝硅化合物,内层为富铬硅化合物。以轻石脑油为裂解原料,在乙烯裂解模拟装置中进行涂层结焦试验,对涂层的抑制结焦性能进行分析评价。结果表明,无涂层试样表面存在大量由催化效应产生的丝状焦, Al-Si-Cr涂层无催化焦,涂层具有良好的抗结焦性能,其初始抑制率达到72.5%,经过三次清焦周期后,结焦抑制率仍然保持61.1%。以CH4-Hz气为渗碳气氛进行渗碳试验,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD等对涂层的抗渗碳性能进行分析。结果表明,Al-Si-Cr涂层试样渗碳增重明显小于无涂层试样,其抗渗碳性能为无涂层试样的4.87倍。经渗碳120h后,无涂层试样微观骨架状组织形态消失且晶界处出现碳化物剥离,涂层试样内部组织未发现明显变化,Al-Si-Cr涂层具有优良的抗渗碳性能。