CN1817506A - 铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法 - Google Patents
铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1817506A CN1817506A CN 200510022689 CN200510022689A CN1817506A CN 1817506 A CN1817506 A CN 1817506A CN 200510022689 CN200510022689 CN 200510022689 CN 200510022689 A CN200510022689 A CN 200510022689A CN 1817506 A CN1817506 A CN 1817506A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cast
- casting
- iron
- low temperature
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，其特征是采用，(1)低温球铁的成分配方是：3.6－3.9％C；1.7％至3％Si；0.1％至0.4％Mn；不加Ni；Mg的残余含量0.045％至0.07％之间，剩余的是铁和制备过程中产生的杂质，P低于0.04％；(2)上述含量铸造球铁的成分通过添加球化剂获得；(3)球化后铸造工艺：在1300℃至1380℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中；并使其在砂型中缓慢冷却到400℃以下从铸型中清出。成分中S低于0.02％。本发明可以使用比国外生铁质量差的国内生铁，即使在此条件下，产品质量也能达到国际标准，达到－20℃的冲击要求和－40℃下冲击韧性要求，填补了国内无－40℃下冲击韧性要求的低温韧性球铁的空白。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温球铁铸造工艺，尤其是铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件、特别是大功率风力发电机主要部件的方法。
技术背景
风能为可再生能源和绿色能源，在欧洲风能应用广泛且成熟，国内从04年开始大力开发风能，国家正大力支持风力发电项目。
(1)低温球铁铸造大型高韧部件，典型的是大功率风力发电机(其功率达到600K到5MW)，还可能包括其它矿山机械部件，工作条件恶劣，其主要部件如轮毂、底座(单只部件的重量达5到20吨)等采用低温球墨铸铁件铸造而成，球墨铸铁件要求低温冲击韧性，国外一般采用EN-1563标准，材料为要求-20℃冲击韧性的GJS-400-18U-LT和要求-40℃冲击韧性的GJS-350-22U-LT。国内采用GB1348-88标准材料为-20℃冲击韧性的QT400-18AL，国内标准尚无要求-40℃时冲击韧性要求的低温球铁。
(2)为达到低温冲击韧性要求和强度要求，国外一般采用加Ni0.2～2％生产低温球铁。如丹麦和印度在生产大功率风力发电机铸件时加入Ni0.3～2％。
下述公开的中国专利申请文件亦然：CN03811060.1具有改进的机械性能的球墨铸件的制造和成形方法，包括下列步骤：a)制备具有下列重量组成的液态混合物：3％至4％C；1.7％至3％Si；0.1％至0.7％Mn；0至4％Ni；0至1.5％Cu；0至0.5％Mo，Mg的残余含量根据部件的厚度处于0.025％至0.080％之间，剩余的是铁和制备过程中产生的杂质；所述杂质主要是含量低于0.015％的S，和含量低于0.10％的P；b)在1350℃至1550℃之间将所述液态混合物浇铸到一个能够得到与加工件相近形状的模具中，该形状是指部件坯；c)在固相线和AR3之间的温度Ts下，将所述部件坯从模具中取出，固相线和AR3代表了划定所述组合物的奥氏体区的温度；d)浇铸后趁热立即直接通过热塑性形变使部件坯成形，以获得具有最终形状和尺寸的部件，成形是在位于1050℃和AR3之间的温度Tf下进行的；e)成形后趁热立即直接以位于贝氏体范围内的温度Tb将所述部件淬火，并使其在所述温度Tb下保持一段时间tb；和f)将所述部件冷却至室温。镍的添加仍是必须的。
CN1280204铸态高韧性球墨铸铁合金包芯线型球化剂，球化剂的成份(重量比)为Mg 25-35％，Re 2-10％，Ca或(Ca+Ba)、(Ca+Ba+Bi)2-12％，Si 35-50％，其余为铁，球化剂采用常规的熔配法并经破碎制成粉粒状，粉粒状粒度小于3mm，由钢带卷裹成包芯线，粉粒卷在包芯线内。使用上述铸态高韧性球墨铸铁合金包芯线型球化剂增强铸态高韧性球墨铸铁的韧性。但对低温性能并未有明确的指标。
(3)为达到低温冲击韧性和延伸率要求，国内采用退火方式，而对于结构复杂件，热处理易变形。
(4)国外原材料特别是生铁质量好，一般采用加拿大生铁和澳大利亚生铁，其微量元素和有害元素比国内生铁低很多。
镍为紧缺物资，价格昂贵。
而且退火热处理上述重量和体积均十分巨大的部件时需要巨大的设备投资，处理的工艺成本上升。
发明内容
本发明目的是：提出一种铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，尤其是用于大功率风力发电机主要部件。
铸态无Ni低温球铁铸造耐低温大型高韧性部件的工艺：
(1)成分配方3.6-3.9％C；1.7％至3％Si；0.1％至0.4％Mn；；不加Ni；控制P低于0.04％，Mg的残余含量根据部件的厚度处于0.045％至0.-0.07％之间，剩余的是铁和制备过程中产生的杂质；而且杂质主要控制点是含量低于0.02％的S；
采用上述材质控制和树脂砂工艺铸造上述成分：不加Ni，控制P＜0.040％。其他元素硫控制在0.02％以下。
再配合其他工艺措施(见工艺部分)，使材质达到在不加Ni的条件下达到-20℃和-40℃冲击韧性要求，同时满足其他机械性能要求。
(2)工艺：采用的球化剂的配方是：Re 1～2％，Mg 7～9％，Si 40-46％、其余为铁，改善球化状态，使石墨球数增加，石墨球更圆整，使铸态本体球化率达到90％以上，铁素体达到90％以上。球化后铸造工艺：在1300℃至1380℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中；并使其在砂型中缓慢冷却到400℃以下从铸型中清出。
本发明可以使用比国外生铁质量差的国内生铁，即使在此条件下，产品质量也能达到国际标准，达到-20℃的冲击要求和-40℃下冲击韧性要求，填补了国内无-40℃下冲击韧性要求的低温韧性球铁的空白。
本发明的铸态达到材质要求。不采用热处理，通过调控成分和球化处理工艺达到铸态，达到-20℃和-40℃冲击韧性和其他机械性能。
具体实施方式
实施例：
按不加Ni生产风力发电机用低温韧性铸态球铁的工艺，我们在丹麦、印度和国内金风科技客户订购的铸件进行了实施，工艺方法如下：
(1)印度铸件
现生产量每月800～1000T低温韧性铸态球铁件，主要生产600KW、1.25MW、1.5MW、2MW风力发电机用主要部件轮毂、底座和轴，低温球铁配方是：3.6-3.9％C；1.7％至3％Si；0.1％至0.4％Mn；不加Ni；，Mg的残余含量0.045％至0.07％之间，剩余的是铁和制备过程中产生的杂质；杂质低于0.04％的P；低于0.02％的S.。上述含量铸造球铁的成分通过添加球化剂获得：球化剂的组方是Re1～2％，Mg 7～9％，Si 40-46％、其余为铁；残余Si 1.7％至3％；Mg的残余含量在0.045％至0.07％之间；球化后铸造工艺：在1350℃至1380℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中(可以用地模铸造)；使其在砂型中缓慢冷却到350-400℃从铸型中清出。所述冷却的速度最好是10到20℃/分钟。这些风力发电机由印度供给欧美等国家已生产一年左右。生产表明，采用本发明方法确定的成分控制要求和铸造工艺控制方法，可稳定达到EN1563标准要求的GJS-400-18U-LT和GJS-350-22U-LT的在-20℃或-40℃低温冲击韧性和其他机械性能，现铸件大批出口到印度。
(2)丹麦铸件
采用本发明方法确定的成分控制要求和铸造工艺控制方法，可稳定达到EN1563标准GJS-400-18U-LT要求的-20℃低温冲击韧性和其他机械性能，材质质量达到国际先进水平。但在1300℃至1350℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中；并使其在砂型中缓慢冷却到330-360℃从铸型中清出。所述冷却的速度是10到20℃/分钟。
(3)金风科技铸件
采用本发明方法确定的成分控制要求和铸造工艺控制方法，生产金风科技750KW主要部件如轮毂、底座的铸件材质质量达到GB1348标准中QT400-18AL的要求。但在1340℃至1380℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中；并使其在砂型中缓慢冷却到300-330℃从铸型中清出。所述冷却的速度是10到20℃/分钟。
Claims (6)
1、铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，其特征是采用(1)低温球铁的成分配方是：3.6-3.9％C；1.7％至3％Si；0.1％至0.4％Mn；不加Ni；，Mg的残余含量0.045％至0.07％之间，剩余的是铁和制备过程中产生的杂质，P低于0.04％；(2)上述含量铸造球铁的成分通过添加球化剂获得；(3)球化后铸造工艺：在1300℃至1380℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中；并使其在砂型中缓慢冷却到400℃以下从铸型中清出。
2、根据权利要求1所述的铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，其特征是采用国内生铁原料，成分中S低于0.02％。
3、根据权利要求1所述的铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，其特征是在1350℃至1380℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中；并使其在砂型中缓慢冷却到350-400℃从铸型中清出。
4、根据权利要求1所述的铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，其特征是在1340℃至1380℃之间将所述液态混合物浇铸到的铸型中；并使其在砂型中缓慢冷却到300-400℃从铸型中清出。
5、根据权利要求1所述的铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，其特征是采用球化剂：Re 1～2％，Mg 7～9％，Si 40-46％、其余为铁；改善球化状态。
6、根据权利要求1所述的铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法，其特征是所述冷却的速度是10到20℃/分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100226899A CN100337770C (zh) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | 铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100226899A CN100337770C (zh) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | 铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1817506A true CN1817506A (zh) | 2006-08-16 |
| CN100337770C CN100337770C (zh) | 2007-09-19 |
Family
ID=36917815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2005100226899A Expired - Fee Related CN100337770C (zh) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | 铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100337770C (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101773989B (zh) * | 2010-01-29 | 2011-11-09 | 迁安市津唐球墨铸管有限公司 | 短流程熔炼、水玻璃砂造型生产球墨铸铁件的工艺 |
| CN101780528B (zh) * | 2009-01-16 | 2012-04-04 | 辽宁隆达集团百星达铸造有限责任公司 | 风电机组定子主轴的无冒口铸造方法 |
| CN102703802A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-10-03 | 上海宏钢电站设备铸锻有限公司 | 一种高强度强韧性耐低温铁素体球墨铸铁 |
| CN102896280A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-30 | 安徽安凯福田曙光车桥有限公司 | 一种汽车桥壳的铸造方法 |
| CN109837454A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-04 | 河北恒工机械装备科技有限公司 | 一种大断面高强度高韧性球墨铸铁型材及其制备方法 |
| CN111455265A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-28 | 浙江欧冶达机械制造股份有限公司 | 一种耐低温球墨铸铁及应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1006769B (zh) * | 1985-04-01 | 1990-02-14 | 北京首都钢铁公司 | 半连铸铸态球铁管制造方法 |
| CN1022421C (zh) * | 1989-04-26 | 1993-10-13 | 山东工业大学 | 金属型铸造铸态铁素体球墨铸铁 |
| CN1068599A (zh) * | 1991-06-28 | 1993-02-03 | 招远县黄金机械总厂 | 一种耐磨球墨铸铁 |
| CN1100156C (zh) * | 1999-01-25 | 2003-01-29 | 吉林工业大学 | 刹车毂材料 |
| FR2839727B1 (fr) * | 2002-05-14 | 2004-06-25 | Technologica Sarl | Procede d'elaboration et de mise en forme de pieces en fonte a graphite spheroidal a caracteristiques mecaniques elevees |
| CN1232671C (zh) * | 2003-12-19 | 2005-12-21 | 中国重型汽车集团有限公司 | 一种铸态高屈服强度球墨铸铁材料 |
-
2005
- 2005-12-29 CN CNB2005100226899A patent/CN100337770C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101780528B (zh) * | 2009-01-16 | 2012-04-04 | 辽宁隆达集团百星达铸造有限责任公司 | 风电机组定子主轴的无冒口铸造方法 |
| CN101773989B (zh) * | 2010-01-29 | 2011-11-09 | 迁安市津唐球墨铸管有限公司 | 短流程熔炼、水玻璃砂造型生产球墨铸铁件的工艺 |
| CN102703802A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-10-03 | 上海宏钢电站设备铸锻有限公司 | 一种高强度强韧性耐低温铁素体球墨铸铁 |
| CN102896280A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-30 | 安徽安凯福田曙光车桥有限公司 | 一种汽车桥壳的铸造方法 |
| CN102896280B (zh) * | 2012-10-09 | 2015-06-10 | 安徽安凯福田曙光车桥有限公司 | 一种汽车桥壳的铸造方法 |
| CN109837454A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-04 | 河北恒工机械装备科技有限公司 | 一种大断面高强度高韧性球墨铸铁型材及其制备方法 |
| CN111455265A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-28 | 浙江欧冶达机械制造股份有限公司 | 一种耐低温球墨铸铁及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100337770C (zh) | 2007-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100337770C (zh) | 铸态无Ni低温球铁铸造大型高韧部件的方法 | |
| CN101363097A (zh) | 一种耐低温冲击大断面铸态球铁及其生产方法 | |
| CN109694988A (zh) | 一种三代压水堆核电站支吊架用钢及其制造方法 | |
| CN101736190A (zh) | 合金奥贝球铁蜗轮及其制备工艺 | |
| CN103898396A (zh) | 兆瓦级风电高强高韧-30℃低温球墨铸铁件的制备方法 | |
| CN102703802A (zh) | 一种高强度强韧性耐低温铁素体球墨铸铁 | |
| CN102876962A (zh) | 贝氏体球墨铸铁活塞环的制造方法 | |
| CN106893930A (zh) | 一种超厚大低温球墨铸铁及其制备方法 | |
| CN101585075A (zh) | 利用球墨铸铁制造风力发电机主轴的金属型覆砂铸造方法 | |
| CN102652967A (zh) | 一种高镁合金实芯包芯线制造方法 | |
| CN105779856A (zh) | 一种农用机械用球墨铸铁深松铲尖及其制造工艺 | |
| CN112011745A (zh) | Fe-Mn-Si基形状记忆合金粉末、其制备方法、应用、3D打印方法及形状记忆合金 | |
| CN102296252A (zh) | 一种变频压缩机用高锰钢平衡块及其制作方法 | |
| CN114875295A (zh) | 一种风电螺栓用钢的生产方法 | |
| CN102041428B (zh) | 兆瓦级风电机组箱体的铸造方法 | |
| CN102796954B (zh) | 一种低锰铁基形状记忆合金 | |
| CN103924148A (zh) | 一种大断面低温球墨铸铁及其铸造方法 | |
| CN101168785A (zh) | -40℃低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风电机组部件方法 | |
| CN103422027B (zh) | 一种经济型低屈服点钢及其生产方法 | |
| CN116855837A (zh) | 一种中碳风电螺套用钢的生产方法 | |
| CN108570583A (zh) | 不含稀土低合金超高强韧镁合金及其制备方法 | |
| CN101914721B (zh) | 兆瓦级风电高强高韧低温球铁件制备方法 | |
| CN102534293B (zh) | 一种高强度超细晶块体铜锗合金及其制备方法 | |
| CN101168191A (zh) | -20℃低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风电机组部件方法 | |
| CN109249019A (zh) | 一种高铬铸铁的变温烧结工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: JIANGSU JIXIN WIND ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD. Free format text: FORMER NAME: JIANGYIN CITY JIXIN MACHINERY CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 8, Lane Road, Yun Ting Town, Jiangyin, Jiangsu, zip code: 214422 Co-patentee after: WUXI FAW FOUNDRY Co.,Ltd. Patentee after: Jiangsu Jixin Wind Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 8, Lane Road, Yun Ting Town, Jiangyin, Jiangsu, zip code: 214422 Co-patentee before: WUXI FAW FOUNDRY Co.,Ltd. Patentee before: JIANGYIN JIXIN MECHINE Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070919 Termination date: 20211229 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |