CN103789698A - 一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法 - Google Patents

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诸金平
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Abstract

本发明公开了一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1）冶炼，并铸造成坯，将铸坯锻造成回转支撑环坯料；2）热处理，所述热处理包括二次淬火和回火，其中第一次淬火温度为880-900℃，水淬，第二次淬火温度为850-870℃，水淬；然后进行回火，回火加热温度为260-280℃，回火保温时间为3-5小时。

Description

一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法。
背景技术
风力发电作为清洁和可再生能源是一项正在兴起的新型产业。用于风电设备的风电机组变桨、偏航塔上的回转支承环是风电设备的承重与传动件，需要在较强的风力及+40～-40℃环境温度下，满足承载负荷等特定使用要求；并且要求在比较恶劣的天气条件下，二十年内不能出现质量问题。当前所使用的风电回转支承环一般均采用欧标BS EN10083-1：2006中的42CrMo4V材料制成的坯钢作为开始加工的原料，经锻造制坯辗环工序和热处理工序后制成。传统的风电回转支承环环锻件的缺点是：由于材料成分、及理化指标允许的范围较大，热处理工艺简单粗犷，造成了产品的韧性、塑性和淬透性不大、并且质量稳定性不高，尚难满足较强的风力及+40～-40℃环境温度下，安全、稳定地承载负荷等特定使用要求。
公开号为CN101812645公开了一种风电回转支承环环锻件用材料及所述环锻件的制造工艺，并公开了其各化学元素的重量组成如下：C：0.41～0.45％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.80～1.00％，P：≤0.020％，S：≤0.020％，Cr：1.05～1.20％，Ni：≤0.30％，Mo：0.20～0.25％，Cu：≤0.20％，Al：0.02～0.04％，[O]：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，余量为Fe。虽然其对现有技术进行了一定的改进，但其性能仍不能满足某些极端恶劣环境下的使用工况，仍有改进的余地。
发明内容
本发明的目的在于提出一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法，该钢的强韧性好，成本低，能满足极端恶劣环境下的风力发电机的使用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法，所述钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.33-0.37，Si：0.4-0.6，Mn：1.4-1.6，P：≤0.010，S：≤0.010，Cr：1.3-1.5，Ni：0.8-1.0，Ti：0.1-0.3，Al：0.02-0.04，N：0.03-0.05，[O]：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：
1）冶炼，并铸造成坯，将铸坯锻造成回转支撑环坯料；
2）热处理，所述热处理包括二次淬火和回火，其中第一次淬火温度为880-900℃，水淬，第二次淬火温度为850-870℃，水淬；然后进行回火，回火加热温度为260-280℃，回火保温时间为3-5小时。
本发明的有益效果为：
在现有技术材料的基础上调整了材料成份，特别是添加适量的Ti和N元素，可大幅度提高钢的强度。使得该钢的淬透性较大、强韧性提高，能够满足极端恶劣环境下的使用要求。该钢的力学性能如下表所示：
抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa) 延伸率(％) 断面收缩(％) 40℃冲击(J) 硬度(HB)
960-1000 ≥740 ≥14 ≥50 ≥50 300-320
具体实施方式
实施例一
一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法，所述钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.33，Si：0.6，Mn：1.4，P：≤0.010，S：≤0.010，Cr：1.5，Ni：0.8，Ti：0.3，Al：0.02，N：0.05，[O]：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：
1）冶炼，并铸造成坯，将铸坯锻造成回转支撑环坯料；
2）热处理，所述热处理包括二次淬火和回火，其中第一次淬火温度为880℃，水淬，第二次淬火温度为870℃，水淬；然后进行回火，回火加热温度为260℃，回火保温时间为5小时。
实施例二
一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法，所述钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.37，Si：0.4，Mn：1.6，P：≤0.010，S：≤0.010，Cr：1.3，Ni：1.0，Ti：0.1，Al：0.04，N：0.03，[O]：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：
1）冶炼，并铸造成坯，将铸坯锻造成回转支撑环坯料；
2）热处理，所述热处理包括二次淬火和回火，其中第一次淬火温度为900℃，水淬，第二次淬火温度为850℃，水淬；然后进行回火，回火加热温度为280℃，回火保温时间为3小时。
实施例三
一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法，所述钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.35，Si：0.5，Mn：1.5，P：≤0.010，S：≤0.010，Cr：1.4，Ni：0.9，Ti：0.2，Al：0.03，N：0.04，[O]：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：
1）冶炼，并铸造成坯，将铸坯锻造成回转支撑环坯料；
2）热处理，所述热处理包括二次淬火和回火，其中第一次淬火温度为890℃，水淬，第二次淬火温度为860℃，水淬；然后进行回火，回火加热温度为270℃，回火保温时间为4小时。

Claims (1)

1.一种风力发电机回转支撑环用钢的制备方法，其特征在于，所述钢的化学成分以重量百分数计由下列组份组成：C：0.33-0.37，Si：0.4-0.6，Mn：1.4-1.6，P：≤0.010，S：≤0.010，Cr：1.3-1.5，Ni：0.8-1.0，Ti：0.1-0.3，Al：0.02-0.04，N：0.03-0.05，[O]：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：
1）冶炼，并铸造成坯，将铸坯锻造成回转支撑环坯料；
2）热处理，所述热处理包括二次淬火和回火，其中第一次淬火温度为880-900℃，水淬，第二次淬火温度为850-870℃，水淬；然后进行回火，回火加热温度为260-280℃，回火保温时间为3-5小时。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105950934A (zh) * 2016-05-30 2016-09-21 安徽国成顺风风力发电有限公司 一种风力发电机用合金材料及其制备方法
CN106246804A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 宁波胜景传动科技有限公司 一种蜗轮蜗杆减速机

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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