CN111519084A - 一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料及其制备方法 - Google Patents

一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料及其制备方法，所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料加工原料由如下重量份数的原料组成：稀土0.1‑0.5份、锑1‑2份、锰1‑2份、铜1‑2份、镁1‑2份、镍1‑2份、硅铁合金20‑25份、封闭剂5‑10份，钙1‑2份，生铁50‑70份。本发明的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料制造工艺简单易操作，原料价格低廉易获得，在制备风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的同时赋予工件很好的强度以及耐腐蚀、耐磨性能。

Description

一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料及其制备方法
技术领域
本发明属于助剂技术领域，更具体是涉及一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料及其制备方法。
背景技术
风电箱体铸造用铸件材料一直是铸铁件常用的材料，但如何将其性能提高却成为一大问题，目前一般铸件使用寿命短且不耐腐蚀大大提高了生产的成本。
本发明一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料采用多种金属以及耐磨，耐腐蚀材料，极大提高了风电箱体铸造用铸件材料的强度以及耐腐蚀能力，大大提高了风电箱体铸造用铸件材料的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.1-0.5份、锑1-2份、锰1-2份、铜1-2份、镁1-2份、镍1-2份、硅铁合金20-25份、封闭剂5-10份，钙1-2份，生铁50-70份。
优选地，所述的稀土里面含有微量的金属RE元素，以及其他微量元素。
优选地，所述的封闭剂为金属表面封闭剂。
优选地，所述的硅铁合金为硅铁合金为硅含量为75％的硅铁合金。
优选地，所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重量份数，包括以下组分：稀土0.1份、锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、硅铁合金20份、封闭剂5份，钙1份，生铁50份。
优选地，所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重量份数，包括以下组分：稀土0.3份、锑1.5份、锰1.5份、铜1.5份、镁1.5份、镍1.5份、硅铁合金23份、封闭剂8份，钙1.5份，生铁60份。
优选地，所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重量份数，包括以下组分：稀土00.5份、锑2份、锰2份、铜2份、镁2份、镍2份、硅铁合金25份、封闭剂10份，钙2份，生铁70份。
优选地，所述风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50-70份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1-2份、锰1-2份、铜1-2份、镁1-2份、镍1-2份、钙1-2份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金20-25份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1-0.5份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料采用的原料，其采用的原料多为金属原料不含有毒物质。
2、本发明的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料采用多种金属混合成形，从一定情况下增加了铸件的硬度以及强度。
3、本发明的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料采用的硅铁合金，硅铁合金中硅元素为75％，当其其溶于合金混合液含量为16％-20％时，会提高合金的流动性、充型性、硬度、表面耐磨强度、耐腐蚀性等多个性能。
4、本发明的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料采用稀土，稀土中含有微量的RE元素，到稀土占铸件含量为0.1-0.5时，铸件的韧性、强度以及综合性能。
5、成形后的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料用封闭剂进行表面封闭，使其耐腐蚀性能有着极大的提高
6、本发明的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料形成的各种基体环环相扣，相互结合，缺一不可。
7、本发明的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料所用各种原料之间相互配伍、协同作用，共同组成性能优异的产品。
8、简化工艺，操作安全简单，易于工业化生产。
9、本发明的使用可收到良好的经济效益。
具体实施实例
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.1-0.5份、锑1-2份、锰1-2份、铜1-2份、镁1-2份、镍1-2份、硅铁合金20-25份、封闭剂5-10份，钙1-2份，生铁50-70份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50-70份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1-2份、锰1-2份、铜1-2份、镁1-2份、镍1-2份、钙1-2份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金20-25份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1-0.5份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
实施例1
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.1份、锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、硅铁合金20份、封闭剂5份，钙1份，生铁50份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、钙1份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金20份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
实施例2
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.3份、锑1.5份、锰1.5份、铜1.5份、镁1.5份、镍1.5份、硅铁合金23份、封闭剂8份，钙1.5份，生铁60份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将60份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1.5份、锰1.5份、铜1.5份、镁1.5份、镍1.5份、钙1.5份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金23份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.3份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
实施例3
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.5份、锑2份、锰2份、铜2份、镁2份、镍2份、硅铁合金25份、封闭剂10份，钙2份，生铁570份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将70份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑2份、锰2份、铜2份、镁2份、镍2份、钙2份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金25份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.5份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
对照例1(不加金属元素)
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.1份、硅铁合金20份、封闭剂5份、生铁50份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金20份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
对照例2(不加硅元素)
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.1份、锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、封闭剂5份、钙1份、生铁50份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、钙1份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤3：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
对照例3(不加稀土)
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、硅铁合金20份、封闭剂5份、钙1份、生铁50份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、钙1份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金20份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
对照例4(不用封闭剂)
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.1份、锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、硅铁合金20份、钙1份、生铁50份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、钙1份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金20份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
对照例5(将硅元素与稀土添加顺序调换)
本发明公开了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，按照重要份数，包括以下组分：稀土0.1份、锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、硅铁合金20份、封闭剂5份，钙1份，生铁50份
本发明还提供了一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、钙1份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤3：二次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，为基体2
步骤2：三次变质：加入75％硅的硅铁合金20份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生三次变质，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
测试结果：
将5块实施例1、2、3和对照例1、2、3、4、5的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料经过盐雾机测试盐雾时间、以及进行耐磨强度测试测试结果如下：
盐雾测试：将处理好的工件晾干后放于盐雾机中进行中性盐雾实验，观察其生锈时间即为盐雾时间。盐雾试验1天相当于自然环境下1个月。
Figure BDA0002457581910000101
对照例1、2、3、5没有添加相应的铸件材料导致铸件抗拉强度皆有大幅下降，其耐腐蚀能力也略有下降。
对照例4没有添加封闭剂其耐腐蚀能力大大下降，但是其抗拉强度不变，说明封闭剂对强度没影响，主要影响其耐腐蚀能力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，其特征在于：所述风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料包括如下重量份数的原料：稀土0.1-0.5份、锑1-2份、锰1-2份、铜1-2份、镁1-2份、镍1-2份、硅铁合金20-25份、封闭剂5-10份，钙1-2份，生铁50-70份。
2.根据权利要求1所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，其特征在于：所述的稀土里面含有微量的金属RE元素，以及其他微量元素。
3.根据权利要求1所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，其特征在于：所述的封闭剂为金属表面封闭剂。
4.根据权利要求1所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，其特征在于：所述的硅铁合金为硅含量为75％的硅铁合金。
5.根据权利要求1所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，其特征在于：按照重量份数，包括以下组分：稀土0.1份、锑1份、锰1份、铜1份、镁1份、镍1份、硅铁合金20份、封闭剂5份，钙1份，生铁50份。
6.根据权利要求1所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，其特征在于：按照重量份数，包括以下组分：稀土0.3份、锑1.5份、锰1.5份、铜1.5份、镁1.5份、镍1.5份、硅铁合金23份、封闭剂8份，钙1.5份，生铁60份。
7.根据权利要求1所述的风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料，其特征在于：按照重量份数，包括以下组分：稀土0.5份、锑2份、锰2份、铜2份、镁2份、镍2份、硅铁合金25份、封闭剂10份，钙2份，生铁70份。
8.一种采用上述权利要求1-7中任一项所述风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料的制备方法，其特征在于：具体步骤包括：
步骤1：熔炼生铁：将50-70份生铁，放入温度为1500-1530℃的熔炼炉中熔炼一小时，待生铁完全熔炼成铁液后过滤杂质，随后加入锑1-2份、锰1-2份、铜1-2份、镁1-2份、镍1-2份、钙1-2份继续熔炼一小时，使其与铁液完全混合产生一次变质为基体1；
步骤2：二次变质：将熔炉温度下降至约800℃，随后加入75％硅的硅铁合金20-25份，继续熔炼，使硅铁合金中的硅元素融入混合液中产生二次变质为基体2；
步骤3：三次变质：继续将熔炉温度降至740-780℃，加入稀土0.1-0.5份熔炼一小时，使稀土与混合液充分混合，随后将混合液倒入模具中冷却成形为初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料；
步骤4：封闭：将冷却后的初始风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料放入封闭剂中封闭10-20分钟随后取出在温度为60℃以下烘干得到风电箱体铸造用高强耐腐蚀铸件材料成品。
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