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第1章

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                    

— 
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)


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