阀体锻件制造工艺的研究-第1节
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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)