超級雙相不銹鋼核電蝶閥鑄造模擬及缺陷控制的研究.pdf

1、核電閥門是核電站的重要零部件之一，服役時常處于高溫、高壓工作狀態(tài)。因而要求其強度、剛度高且組織致密，不允許有縮孔、氣孔和裂紋等缺陷。
　　 本課題利用先進分析儀器和鑄造模擬軟件等，對蝶閥鑄件缺陷產生的原因進行分析與預測，針對缺陷形成的原因，制定相應的鑄造工藝措施，控制和消除蝶閥的鑄造缺陷。
　　 研究表明，氣孔產生的原因是造型所用的樹脂砂及固化劑發(fā)氣量較大，該地區(qū)梅雨季節(jié)空氣濕度較大，加之00Cr25Ni7Mo4N超級雙

2、相不銹鋼導熱性差、凝固緩慢，使大量氣體侵入金屬液。裂紋產生的原因是鑄件在砂箱內停留時間長，在750℃～1000℃溫度區(qū)間冷卻緩慢，析出了大量硬而脆的σ相，使鋼的韌性急劇的降低，以及鑄件壁厚差別較大而產生較大的熱應力。為消除鑄造缺陷，首先，通過鑄造模擬，預測了縮孔、氣孔產生的位置，通過加大冒口尺寸，增加補貼、冷鐵等工藝措施消除了縮孔、氣孔的產生，為鑄件在熔煉、澆注、外界環(huán)境等比較理想的狀態(tài)下的鑄造生產提供了一定的依據。其次，對原砂和再生砂

3、的溫度、濕度進行隨時監(jiān)控，將生產工藝、原材料的種類及加入量隨生產場地的環(huán)境溫度的和濕度的變化而變化，控制熔煉新料和返回料的配比，使用專業(yè)除渣劑等措施徹底消除了氣孔缺陷。再次，將00Cr25Ni7Mo4N鋼在700℃～1100℃之間進行固溶處理，發(fā)現σ相的析出量隨著固溶溫度的升高而先增大后減小最后消失;它的產生使鋼的硬度上升、沖擊韌性急劇下降、抗拉強度降低、延伸率降低，嚴重惡化材料的力學性能。最后根據此實驗結果，在鑄件生產中制定了提前開箱