阀体锻件制造工艺的研究-第1章

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3期　　　　　　　　　　　　　　　　　阀　　　门　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

—　
19　—　


文章编号　
：　100225855　（2008）　0320019203

阀体锻件制造工艺的研究

文长春1　；那帅1　；王永山2　；岳景东1　
（11沈阳科金特种材料有限公司　
；辽宁沈阳　
110015　；　21沈阳盛世高中压阀门有限公司　
；辽宁沈阳　
110142）


　　摘要　介绍了用于苛刻工况的阀体用高性能不锈钢　
0Cr18Ni10　Ti的冶炼和锻造方法　
；论述了

高性能不锈钢的性能和特点　
；分析了钢试样的测试结果。
　　关键词　阀体　
；工艺　
；冶炼　
；锻造
　　中图分类号　
：　TG316　　　　文献标识码　
：A　


（11Shenyang　Kejin　Special　Material　Co。　；21Shenyang　Shengshi　High　and　Medium　Pressure　Valve　Co。　；　
Research　on　body　forginWANG　Yong2shan2　；
gs　manufacturing　technology　

1

WEN　Chang2Chun1　；　NA　Shuai1　；　YUEJing2dong　

Ltd　；　Shenyang　110015　；　China　；　
Ltd　；　Shenyang　110142　；　China）　

Abstract　：　Introducessmeltingandforgingmethodsof　highpropertiesstainlesssteel0Cr18Ni10Tiused　
for　body　in　severe　service　；　discusses　the　performance　and　characteristics　of　high　properties　stainless　

steel　；　analyses　testing　results　of　steel　samples。　
Key　words　：　body　；　technology　；　melting　；　forging　

1　概述

用于特殊工况的阀体锻件其使用安全等级为核
一级　
；质保一级　
；设计使用寿命达　
30年。因此要
求阀体用高性能不锈钢锻件　
；应该具有高纯度、低
缺陷、低偏析、细晶粒和优良的高温机械性能以及
良好的耐蚀性　
；同时具有一定比例的α相存在。但
是　
；现有奥氏体钢的力学性能无法满足制造工艺的
技术要求　
；所以研究其制造工艺是非常重要的。　
2　冶炼

阀体锻件对钢的化学成分有严格的要求　
（表　


1）。选用镍板的钴含量应　
6；终锻温度　
≥　
900　℃；水冷。

加热中游离的铁素体会促进钢中α相增加〔3〕；同时
钢中的α相将有一部分转变成γ相〔4〕。奥氏体不锈
钢的晶粒尺寸也是影响屈服强度的重要因素；
图　
1　钢锭加热曲线　


4　试样测试

金相试样和力学性能试样均取自经过　
1　050　℃　


×5h固溶处理水冷后的本体件上。试样经抛光和
化学试剂腐蚀后在金相显微镜下观察金相组织及夹
杂物。金相检验依据　
GB/　T　13305　…1991《奥氏体
不锈钢中　
α　
…相面积含量金相测定法》、GB/　T　
10561　…2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准
评级图显微检验法》和　
GB/　T　6394　…2002《金属平
均晶粒度测定法》评定。锻件金相试样在显微镜下
观察有少量氧化物存在　
；仅在个别微区存在弥散分
布的微量　
Ti　（N、C）细小夹杂物　
；因此锻件具有

较高的纯净度　
；而且组织均匀　
；晶粒度达　
6级　
（图　
3）。

图　
2　钢锭锻造升温曲线


图　
3　奥氏体组织及晶粒度　　
200　×


图　
4　锻件中的　
α相　　
300　×
　　由于在冶炼时将钢液中的氧控制在较低水平　
；
结合浇注过程中采用防护与滤渣相关措施　
；减少了　




BJ工艺防止氧化物的产生和夹杂物进入钢中
采时在浇注O和N、C
应对钢中间隙元素；snS、nZ素元
；另外。条件
；保留
使锻造中产生的大量位错得以；形变与再结晶工艺
；件锻体阀钢制造的iT01iN81rC0
制研；验试的量大过经
试样在。
击冲准标；试测伸
T52…
bzfxwBJ工艺防止氧化物的产生和夹杂物进入钢中
采时在浇注O和N、C
应对钢中间隙元素；snS、nZ素元
；另外。条件
；保留
使锻造中产生的大量位错得以；形变与再结晶工艺
；件锻体阀钢制造的iT01iN81rC0
制研；验试的量大过经
试样在。
击冲准标；试测伸
T52…
bzfxw
2008年第　
3期　　　　　　　　　　　　　　　　　阀　　　门　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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21　—　


书讯　


11《2008机电产品报价手册　
…阀门分册》　
—
———本书由机械工业信息研究院编　
；机械工业出版社出版
发行。本书是中国阀门价格信息数据库　
2008年版的纸质出版物　
；产品价格信息由各单位自报　
；其内容包
括产品名称、规格、主要技术参数及备注、参考价格、生产厂家、地址、邮政编码及电话等。书号　
ISBN　
978…7…111…21952…1；定价　
135100元/册。　


21《实用阀门设计手册　
（第　
2版）》　
—
———本书是　
2002版《实用阀门设计手册》的修订版。在技术内容
上更加充实和实用。本书共　
10章　
；主要介绍了阀门的分类、名词术语、型号编制、压力损失及主要参数、
结构要素、配合精度和表面粗糙度标准、材料及选用、设计计算和设计数据、零部件及选用原则、驱动装
置、检验和试验方法等。书中图、表、公式、数据资料齐全　
；包括我国现行标准规范、国际通用标准规范
以及相关数据和设计方法　
；查找方便。本书可供从事阀门设计、安装调试、使用与维修工作的技术人员参
考　
；也可供相关专业院校师生参考。本书由陆培文主编　
；机械工业出版社出版。书号　
ISBN　978…7…111　
…21599…8；定价　
188100元/册。

每册加收书价　
10　％的邮寄包装费　
；需要者　
；请与沈阳经济技术开发区开发大路　
15号沈阳阀门研究所
科技开发信息中心的尹玉杰联系　
；邮编　
：　110142　；电话　
：　024　…25653780。　


E　…mail　：sfskkxz　@chinavalveinfo。　net　　http　：/　/　　chinavalveinfo。　net　

生成氧化物的可能性　
；因此在金相显微镜下观察有
少量氧化物的存在。钢液中钛的存在易与氮或碳结
合生成微量的　
Ti　（N、C）细小夹杂物　
（图　
4；表　
3）。

表　
3　锻件的晶粒度、α相及夹杂物评定

晶粒度　
α相　
夹杂物　
（级）　

（级）　（％）A类　
B类　
C类　
D类　


670　0　01

　　晶间腐蚀试样经　
650　℃±10℃的敏化处理　
；保
温　
2h后空冷。依据　
GB　433415　…2000《不锈钢硫
酸　
…硫酸铜腐蚀试验方法》进行晶间腐蚀试验　
；试
样经腐蚀后双面冷弯　
180°；放大　
10倍观察弯曲表

面无晶间腐蚀裂纹。
　　标准拉伸试样是在A　G　…5000A和DCS　
试验机上进行拉试样是在
5　结语
出高性能的
该锻件由于采用
为获得均匀的组织和细小的晶粒创造了有利
在制造工艺中除了从原材料控制微量
、Sb、Bi和A外
加以限制。取防护及滤渣等
；保证了
…
30B试验机上进行试验高温及室温下的机
械性能见表　
4；阀体锻件对机械性能要求见表　
5。

表　
4　试样在高温及室温下的机械性能

样品
编号
温度　
℃　
σb　
MPa　
σ012　
MPa　
δ　
％　
φ　
％
冲击　
（室温）　
a　KU　（J/　cm2）　
a　
室温　
350　
545　
415　
260　
196　
63　
40　
81　
77　
206　
200b
室温　
350　
535　
410　
250　
200　
66　
39　
80　
76　
192　
203

　　通过对阀体进行　
100　％的超声波探伤和液体渗
透探伤均未发现大于Φ116mm当量的缺陷　
；质量

完全达到了核工程的技术要求。

表　
5　阀体锻件机械性能

温度　
℃　
σb　
MPa　
σ012　
MPa　
δ　
％　
φ　
％
冲击　
（室温）　
a　KU　（J/　cm2）
室温　
≥520　≥210　≥40　≥50　≥128　（纵）　
350提供数据　
≥147　≥35　≥46　≥80　（横）　

锻件具有高纯度和较高的综合性能　
；验证了冶金工
艺和锻造工艺的合理性。

参考文献

〔1〕　唐纳德·皮克纳。不锈钢手册〔M〕。北京　
：机械工业出版
社　
；　1990。
〔2〕　Journal　of　the　Iron　and　Steel　Institute　；　July　1969。
〔3〕　中国机械工程学会锻造学会。锻压手册第一卷〔M〕。北
京　
：机械工业出版社　
；　1990。
〔4〕　美国金属学会。金属手册　
；第九版　
；第三卷〔M〕。北京　
：
机械工业出版社　
；　1990。
〔5〕　Journal　of　the　Iron　and　Steel　Institute　；　October　；　1971。　
（收稿日期　
：　2008102110）