核能、风能、太阳能是目前最为清洁的能源，作为可再生的重要能源，主要特点为稳定性高、污染小，这对于缓解能源危机和改善环境有着相当重要的作用。随着能源工业的发展，世界各国越来越重视核能、风能、太阳能三大清洁能源的开发与运用，尤其是中国近些年来开始发展核电行业，给国家带来了巨大的经济和社会效益。以前核电设备的一些大型零部件多采用拼焊的方式设计而成，近些年来，随着成形技术和产品性能的要求，尤其是钢锭的冶炼、锻造工艺和后续零部件的热处理工艺技术的显著提高，这些大型零部件多采用锻造而成。然而对于一些大型关键零部件来说，主要依赖于进口，主要是由于大型关键零部件的成形工艺较为复杂，相对于国外的技术水平存在明显差异，长期来说，这些因素成为制约核电工程行业甚至是制造业发展的重要原因，如何发展和研究开发核电设备中大型零部件，尤其是关键零部件的设计、成形加工工艺是我国掌握核电运用的核心。

环件轧制是连续发生局部塑形成形的加工工艺，作为各类无缝环件的先进制造技术，广泛应用于大型核电环形零部件的生产，通过轧制获得的环件，几何精度高、后续机加工去除量小；内部纤维组织沿圆周方向排列、组织品粒细小：机械强度、疲劳寿命明显优于机械加工生产出来的环件。

304L低碳奥氏体不锈钢，其具有良好的力学性能和耐晶间应力腐蚀性能，是核电大型环件的主要材料之一，核电反应堆内的回转支撑等结构件多使用304L低碳奥氏体不锈钢材料制造，这些不锈钢零部件质量和性能的好坏直接影响到了核反应堆的寿命和安全性，因此必须保证原材料的成分的均匀性及其纯度和生产出来的不锈钢零部件的具有均匀的组织性能和优良高温、高压、耐腐蚀性能，使其在恶劣的环境下连续工作。对于大型304L奥氏体不锈钢环件来说，实际生产过程中，由于奥氏体不锈钢锭柱状晶发达，变形过程中难发生相变，后续热处理过程无法改变其锻造后的组织，常常在环件中出现粗晶和混晶等微观质量问题，这直接导致环件的力学性能无法达到使用标准，从而导致报废。因此，必须严格控制钢锭的冶炼、锻造、热处理等加工工艺，尤其是锻造工艺过程中的锻造工序的安排、锻造温度控制、火次控制和变形量大小等【38411，最终获得具有内部组织晶粒细小、分布致密的环件。本章主要针对张家港海陆环锻件有限公司304L奥氏体不锈钢大型环件出现粗晶的问题进行了研究，通过制定合适的锻棒工艺，解决了最终环件的粗晶问题，通过模拟揭示了锻棒工艺的规律，为同类环件生产提供了可靠的工艺参考。