试验研究2022年第12期/第71卷1485大口径超级双相不锈钢阀体的研制王行1,2,3,王爱琴1,李昌义2,3,禹兴胜2,3,谢敬佩1,贾冠飞2,3,魏加赞2,3,胡中华2,3（1.河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳471023；2.洛阳中重铸锻有限责任公司，河南洛阳471039；3.中信重工机械股份有限公司，河南洛阳471039）摘要：针对四代核电钠冷快堆循环水泵大口径超级双相不锈钢阀体铸件制造中出现的开裂、缩松、缩孔和冷隔等问题，开展了第二相析出、铸造工艺和固溶冷速模拟工艺探索，以研究其对铸件组织、性能和成形的影响。结果表明，铸件冷却至1000℃左右打箱空冷，析出第二相较少，随着打箱温度降低，第二相析出比例逐渐增加；对铸件进行型线流畅设计、浇注系统和补缩系统等方面合理设计，并经铸件凝固过程数值模拟，预测铸造工艺实施结果良好；当固溶冷却速率大于0.4℃/s时，可有效避免铸件组织中第二相的析出。根据工艺研究结果来生产阀体，铸件固溶热处理后组织中α相和γ相比例接近1∶1，关键部位射线探伤满足技术标准要求，铸件力学性能和耐腐蚀性能优异，可较好满足海水氯化物腐蚀介质工况要求。关键词：超级双相不锈钢；阀体；显微组织；铸造工艺模拟作者简介：王行（1989-），男，博士研究生，主要研究方向为不锈钢材料的设计和开发。E-mail：wanghangred@163.com通讯作者：王爱琴，女，教授，博士生导师，E-mail：aiqin_wang888@163.com；禹兴胜，男，高级工程师，E-mail：yuxingsheng2016@126.com中图分类号：TG245；TG250.6文献标识码：A文章编号：1001-4977（2022）12-1485-05基金项目：洛阳市重大科技专项（2021005A）。收稿日期：2022-02-22收到初稿，2022-03-07收到修订稿。核电钠冷快堆循环水泵用超级双相不锈钢阀体作为先进第四代核能系统的主要部件，其与海水长期接触过程中易产生孔蚀和缝隙腐蚀等，要求具有高强度、高致密性，较强耐氯化物腐蚀性能、耐流体和冲刷腐蚀性能，超级双相不锈钢5A材质可较好地满足海水苛刻工况的要求[1-3]。随着合金含量的提高，超级双相不锈钢制造难度也随之增大，生产制造中在600~950℃阶段易产生以σ相为代表的脆性第二相及400~500℃阶段铁素体发生脆性分解均易导致铸件开裂[4-7]。此外，阀体铸件规格为DN2000，几何尺寸为2620mm×2265mm×760mm，毛重5000kg，壁厚20~150mm，局部部位壁厚差值较大，应力易集中，阀门轴孔处结构较为复杂，铸件热节较多，铸造工艺不当极易产生缩孔、裂纹、气孔、变形、粘砂、冷隔、...
