核能、風(fēng)能、太陽能是目前最為清潔的能源，作為可再生的重要能源，主要特點為穩(wěn)定性高、污染小，這對于緩解能源危機和改善環(huán)境有著相當(dāng)重要的作用。隨著能源工業(yè)的發(fā)展，世界各國越來越重視核能、風(fēng)能、太陽能三大清潔能源的開發(fā)與運用，尤其是中國近些年來開始發(fā)展核電行業(yè)，給國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟和社會效益。以前核電設(shè)備的一些大型零部件多采用拼焊的方式設(shè)計而成，近些年來，隨著成形技術(shù)和產(chǎn)品性能的要求，尤其是鋼錠的冶煉、鍛造工藝和后續(xù)零部件的熱處理工藝技術(shù)的顯著提高，這些大型零部件多采用鍛造而成。然而對于一些大型關(guān)鍵零部件來說，主要依賴于進口，主要是由于大型關(guān)鍵零部件的成形工藝較為復(fù)雜，相對于國外的技術(shù)水平存在明顯差異，長期來說，這些因素成為制約核電工程行業(yè)甚至是制造業(yè)發(fā)展的重要原因，如何發(fā)展和研究開發(fā)核電設(shè)備中大型零部件，尤其是關(guān)鍵零部件的設(shè)計、成形加工工藝是我國掌握核電運用的核心。

環(huán)件軋制是連續(xù)發(fā)生局部塑形成形的加工工藝，作為各類無縫環(huán)件的先進制造技術(shù)，廣泛應(yīng)用于大型核電環(huán)形零部件的生產(chǎn)，通過軋制獲得的環(huán)件，幾何精度高、后續(xù)機加工去除量?。粌?nèi)部纖維組織沿圓周方向排列、組織品粒細小：機械強度、疲勞壽命明顯優(yōu)于機械加工生產(chǎn)出來的環(huán)件。

304L低碳奧氏體不銹鋼，其具有良好的力學(xué)性能和耐晶間應(yīng)力腐蝕性能，是核電大型環(huán)件的主要材料之一，核電反應(yīng)堆內(nèi)的回轉(zhuǎn)支撐等結(jié)構(gòu)件多使用304L低碳奧氏體不銹鋼材料制造，這些不銹鋼零部件質(zhì)量和性能的好壞直接影響到了核反應(yīng)堆的壽命和安全性，因此必須保證原材料的成分的均勻性及其純度和生產(chǎn)出來的不銹鋼零部件的具有均勻的組織性能和優(yōu)良高溫、高壓、耐腐蝕性能，使其在惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作。對于大型304L奧氏體不銹鋼環(huán)件來說，實際生產(chǎn)過程中，由于奧氏體不銹鋼錠柱狀晶發(fā)達，變形過程中難發(fā)生相變，后續(xù)熱處理過程無法改變其鍛造后的組織，常常在環(huán)件中出現(xiàn)粗晶和混晶等微觀質(zhì)量問題，這直接導(dǎo)致環(huán)件的力學(xué)性能無法達到使用標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致報廢。因此，必須嚴(yán)格控制鋼錠的冶煉、鍛造、熱處理等加工工藝，尤其是鍛造工藝過程中的鍛造工序的安排、鍛造溫度控制、火次控制和變形量大小等【38411，最終獲得具有內(nèi)部組織晶粒細小、分布致密的環(huán)件。本章主要針對張家港海陸環(huán)鍛件有限公司304L奧氏體不銹鋼大型環(huán)件出現(xiàn)粗晶的問題進行了研究，通過制定合適的鍛棒工藝，解決了最終環(huán)件的粗晶問題，通過模擬揭示了鍛棒工藝的規(guī)律，為同類環(huán)件生產(chǎn)提供了可靠的工藝參考。