風力發電機用風電軸承的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于風電能源利用領域，特別是涉及一種風力發電機用風電軸承。
【背景技術】
[0002]清潔能源日益成為未來能源的主流，而風能又是清潔能源中無害化程度非常低的一種能源。目前的風力發電機的壽命要求最少為20年，很多風力發電機組也是按照這個標準進行設計的，但是由于風力發電機體積比較大，回收比較困難，并且很多部件壽命不止20年，因此造成很多浪費，而在風力發電機各部件中壽命短板中比較常見的是風電軸承，因此如果在不大幅增加成本的情況下提升二者的壽命，則會大大提升風力發電機的整體壽命，從而避免不必要的浪費，節約資源并且也不造成進一步的廢物回收成本的增加。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提出一種風力發電機用風電軸承。
[0004]具體通過如下技術手段實現:
風力發電機用風電軸承，所述風力發電機用風電軸承的材質按質量百分比含量計為:C:0.38-0.52%，S1:0.42-0.58%，Mn:0.8-1.2%，Cr:1.5-1.8%，N1:0.8-1.6%, Mo:0.5-1.0%，Cu:0.02-0.06%，Al:0.06-0.11%，Nb:0.06-0.08%，RE:0.02-0.08%，P:<0.02%，S:<0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質；
所述風電軸承的抗拉強度為850~880MPa，屈服強度為:680~690MPa，延伸率A為:23~26%，斷面收縮率Z為:72~78%，25°C的低溫沖擊功為112~120J。
[0005]作為優選，所述風電軸承在成型后進行熱處理，包括如下步驟:
(1)將成型后的風電軸承半成品置入電阻爐內進行加熱，加熱溫度為820~860°C，升溫速度為66~80°C每小時，保溫時間為1.6~2.8小時，然后置入淬火油中速冷至380~420°C，吊出淬火油，采用表面高壓噴水速冷的方式冷卻到室溫；
(2)將步驟(I)淬火之后的半成品置入回火爐中加熱至560~580°C，保溫2~3小時，然后爐冷至室溫；
(3)將步驟(2)回火之后的半成品置入電阻爐內加熱到680~760°C，保溫10~20min后，表面噴高壓水冷卻到室溫；
(4)將步驟(3)得到的半成品置入深冷箱中用液氮冷卻到-80~-120°C，保持該溫度15~25min后，采用表面噴水的方式恢復到室溫；
(5)將步驟(4)得到的半成品置入回火爐中進行低溫回火，回火加熱溫度為120~180°C，保溫25~35min后空冷至室溫；
(6)對表面進行清理后得到風電軸承成品。
[0006]作為優選，步驟(4)中，所述表面噴水的水溫為25~30°C。
[0007]
本發明的效果在于: 1，通過對風電軸承的成分進行改進，使得其強度得到大幅度提高，尤其是添加了 RE元素，使得晶粒大幅度的細化，從而強度得到提高，以及結合Nb和其他合金元素的相互配合使得疲勞強度得到大幅度提升。
[0008]2，通過對風電軸承熱處理方式進行改進，首先通過整體流程進行優化改進，使得整體強度得到大幅度提高，通過對淬火過程中冷卻過程分兩階段進行冷卻的方式，使得表面硬度和強度得到更大幅度的提高，從而使得風電軸承經過長期碰撞也保持了較高性能，在不大幅度增加成本的情況下，大大延長了風電軸承的使用壽命；
3，通過對風電軸承熱處理中深冷處理回復溫度的方式改為噴水升溫，結合淬火的表面處理，從而對表面硬度得到了大幅度改善，整體上提升了風電軸承的強度和使用壽命。
[0009]
【具體實施方式】
[0010]實施例1
一種風力發電機用風電軸承，所述風力發電機用風電軸承的材質按質量百分比含量計為:C:0.42%，Si:0.48%，Mn:1.0%，Cr:1.6%，Ni:1.2%，Mo:0.85%，Cu:0.05%，Al:0.08%，Nb:0.068%，RE:0.06%，P:0.015%，S:0.0062%，余量為 Fe 和不可避免的雜質；
所述風電軸承的抗拉強度為860MPa，屈服強度為:686MPa，延伸率A為:25%，斷面收縮率Z為:76%，25°C的低溫沖擊功為118J。
[0011]實施例2
所述風電軸承在成型后進行熱處理，包括如下步驟:
(1)將成型后的風電軸承半成品置入電阻爐內進行加熱，加熱溫度為858°C，升溫速度為69°C每小時，保溫時間為2.1小時，然后置入淬火油中速冷至392°C，吊出淬火油，采用表面高壓噴水速冷的方式冷卻到室溫；
(2)將步驟(I)淬火之后的半成品置入回火爐中加熱至569°C，保溫2.5小時，然后爐冷至室溫；
(3)將步驟(2)回火之后的半成品置入電阻爐內加熱到696°C，保溫ISmin后，表面噴高壓水冷卻到室溫；
(4)將步驟(3)得到的半成品置入深冷箱中用液氮冷卻到-92°C，保持該溫度ISmin后，采用表面噴水的方式恢復到室溫，所述表面噴水的水溫為28°C ;
(5)將步驟(4)得到的半成品置入回火爐中進行低溫回火，回火加熱溫度為138°C，保溫29min后空冷至室溫；
(6)對表面進行清理后得到風電軸承成品。
【主權項】
1.風力發電機用風電軸承，其特征在于， 所述風力發電機用風電軸承的材質按質量百分比含量計為:c:0.38-0.52%，Si:0.42-0.58%，Mn:0.8-1.2%，Cr:1.5-1.8%，N1:0.8-1.6%，Mo:0.5-1.0%，Cu:0.02-0.06%，Al:0.06-0.11%，Nb:0.06-0.08%，RE:0.02-0.08%，P:<0.02%，S:<0.01%，余量為 Fe 和不可避免的雜質； 所述風電軸承的抗拉強度為850~880MPa，屈服強度為:680~690MPa，延伸率A為:23~26%，斷面收縮率Z為:72~78%，25°C的低溫沖擊功為112~120J。2.根據權利要求1所述的風力發電機用風電軸承，其特征在于，所述風電軸承在成型后進行熱處理，包括如下步驟: (1)將成型后的風電軸承半成品置入電阻爐內進行加熱，加熱溫度為820~860°C，升溫速度為66~80°C每小時，保溫時間為1.6~2.8小時，然后置入淬火油中速冷至380~420°C，吊出淬火油，采用表面高壓噴水速冷的方式冷卻到室溫； (2)將步驟(I)淬火之后的半成品置入回火爐中加熱至560~580°C，保溫2~3小時，然后爐冷至室溫； (3)將步驟(2)回火之后的半成品置入電阻爐內加熱到680~760°C，保溫10~20min后，表面噴高壓水冷卻到室溫； (4)將步驟(3)得到的半成品置入深冷箱中用液氮冷卻到-80~-120°C，保持該溫度15~25min后，采用表面噴水的方式恢復到室溫； (5)將步驟(4)得到的半成品置入回火爐中進行低溫回火，回火加熱溫度為120~180°C，保溫25~35min后空冷至室溫； (6)對表面進行清理后得到風電軸承成品。3.根據權利要求1和2所述的風力發電機用風電軸承，其特征在于，步驟(4)中，所述表面噴水的水溫為25~30°C。
【專利摘要】本發明涉及一種風力發電機用風電軸承，通過對風電軸承的組分和處理方式進行改進，使得風電軸承的強度尤其是耐久性得到大幅度提升，保證了風力發電機的使用壽命和可靠性。
【IPC分類】C21D9/40, C21D6/04, C22C38/48, C21D1/19, C21D1/06
【公開號】CN105220076
【申請號】CN201510748473
【發明人】李白
【申請人】李白
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月7日