[发明专利]UNILOY888合金支承筒锻件及其制造工艺

说明书

本发明提出了一种UNILOY888合金支承筒锻件，按重量比，包括如下组分：7.55％≤Ni≤8.00％；7.15％≤Cr≤8.25％；8.50％≤Mn≤10.00％；Si≤1.00％；1.45％≤V≤1.65％；P≤0.03％；S≤0.015％；0.45％≤C≤0.60％；余量为Fe；本发明还公开了一种UNILOY888合金支承筒锻件的制造工艺。通过上述方式，能够确保UNILOY888合金锻件性能，满足核电站主泵用要求。

技术领域

本发明涉及金属合金锻造领域，尤其是涉及UNILOY888合金支承筒锻件及其制造工艺。

背景技术

中国核电经过30多年的发展，从初期的引进消化，现在已经实现了自主设计、建造和运营，进入了高速发展阶段。目前我国已建成运行的核电机组和正在建设的机组数量都位居世界前列。我国虽然在核电装机总容量方面位置靠前，但在核电总发电量占比方面与全球平均水平仍有较大差距，法国核电占比达到了69％，美、英、俄达到了18％左右，而我国仅仅4％，我国在核电建设上还有较大发展空间，未来还将建设更多核电机组。

支承筒是屏蔽电机定子中的关键部件，位于电机定子两端，给定子屏蔽套提供支撑，承受由定子屏蔽套传来的高温高压。AP1000和CAP1000等非能动型主泵屏蔽电机支承筒锻件采用了UNILOY888材质，是一种非标高温合金。该合金主要由镍、铬、锰、硅、钒和碳元素构成，其中镍、锰和碳属于扩大奥氏体相区元素，铬、钒和硅属于扩大铁素体相区元素。利用Schaeffler相图进行分析，这种材料在常温状态下为奥氏体组织。

然而核电站建设初期主泵要靠进口，现在主泵要国产化，材料国产化是设备国产化的基础，研发和制造出符合核电设计标准的主泵材料，成为主泵屏蔽电机全部国产化的关键。主泵中的上下端支承筒主要部件，属于高温合金，不导磁，国内各领域均未使用过此材料，没有相关资料，国内材料制造厂也没有相关制造经验。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种UNILOY888合金支承筒锻件及其制造工艺。

本发明的主要内容包括：一种UNILOY888合金支承筒锻件，按重量比，包括如下组分：

7.55％≤Ni≤8.00％；7.15％≤Cr≤8.25％；8.50％≤Mn≤10.00％；Si≤1.00％；1.45％≤V≤1.65％；P≤0.03％；S≤0.015％；0.45％≤C≤0.60％；余量为Fe。

优选地，粗系和细系非金属夹杂物A类、B类、C类、D类、Ds类分别不大于1.0级。

本发明还公开了一种UNILOY888合金支承筒锻件的制造方法，包括如下步骤：

S1、选用AOD方形钢锭作为原材料，去掉冒口和水口后进行电渣重溶；

S2、使用天然气加热炉对钢锭进行加热；

S3、电渣锭加热出炉后，在3600吨液压机上锻造开坯，第一火次轻压、拔长，最终锻成直径圆坯，冷却到室温后锯切下料；

S4、将锻件坯料放入天然气加热炉加热，随炉升温，在800℃保温0.5-1小时，随炉升温到1180℃保温1-2小时，然后开始锻造，锻造主变形控制在960℃-1100℃温度范围，将坯料充分锻实，消除铸态组织，锻合微小缺陷，控制总锻造比不低于4.5，最后一个火次变形量不低于总变形量的20％，终锻温度≥850℃，锻造完成后放在沙坑中冷却到室温；

S5、将锻造好的工件装入热处理炉，固溶温度1120℃-1150℃，保温2小时，水冷，进行时效处理，时效温度620℃-670℃，时效时间5-10小时，空冷；

S6、力学性能、晶粒度和夹杂物检测。

优选地，S1中钢锭冒口端去除15％，水口端去除5％，进一步减锻件中的缺陷，增加VOD电炉钢锭冒口和水口的去除量。