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）
