CN104313288A - 一种42CrMo风电主轴的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种42CrMo风电主轴的热处理工艺,具体步骤为,将温度在400℃以下的风电主轴以60℃/h以下的速度加热至650℃~660℃,保温5h,然后以80℃/h以下的速度加热至温度T,保温14h以上,水冷80min至风电主轴温度300℃以下,加热至300℃~330℃,保温5h,然后以60℃/h以下的速度加热至620℃~640℃,保温22h以上,然后以30℃/h以下的速度空冷至300℃以下,T=860℃~880℃。本发明将淬火温度提高至860-880℃,使工件充分奥氏体化,增加其淬硬层深,水冷时间延长至80min以提高风电主轴的冷却速度,得到下贝氏体或马氏体组织,提高了主轴的综合力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及风电设备制造技术领域,具体涉及一种42CrMo风电主轴的热处理工艺。
背景技术
近年来,随着重工行业的不断发展,对锻件性能的要求越来越高,部分大型锻件的取样位置由表皮逐步发展到距外圆R/3处取样,甚至更深的位置取样。风电主轴是风力发电设备中的一个重要组成部分,主要材质是42CrMo和34CrNiMo6,热处理使用调质工艺。国外某公司材质42CrMo 的MW级风电主轴,取样位置处直径大于500㎜,试样距任何热处理表面不小于80mm处。该材质淬透性有限,性能较难达到要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种42CrMo风电主轴的热处理工艺,提高风电主轴的综合力学性能。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
一种42CrMo风电主轴的热处理工艺,具体步骤为,
将温度在400℃以下的风电主轴以60℃/h以下的速度加热至650℃~660℃,保温5h,然后以80℃/h以下的速度加热至温度T,保温14h以上,水冷80min至风电主轴温度300℃以下,加热至300℃~330℃,保温5h,然后以60℃/h以下的速度加热至620℃~640℃,保温22h以上,然后以30℃/h以下的速度空冷至300℃以下,T=860℃~880℃。
上述42CrMo风电主轴的热处理工艺, T=860℃。
上述42CrMo风电主轴的热处理工艺,T=870℃。
上述42CrMo风电主轴的热处理工艺,T=880℃。
本发明将淬火温度提高至860-880℃,使工件充分奥氏体化,增加其淬硬层深,水冷时间延长至80min以提高风电主轴的冷却速度,得到下贝氏体或马氏体组织,提高了主轴的综合力学性能。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步详细的说明:
图1为风电主轴的取样示意图。
图2为现有热处理工艺图。
图3为本发明热处理工艺图。
具体实施方式
如图3所示,一种42CrMo风电主轴的热处理工艺,具体步骤为,
将温度在400℃以下的风电主轴以60℃/h以下的速度加热至650℃~660℃,保温5h,然后以80℃/h以下的速度加热至温度T,保温14h以上,水冷80min至风电主轴温度300℃以下,加热至300℃~330℃,保温5h,然后以60℃/h以下的速度加热至620℃~640℃,保温22h以上,然后以30℃/h以下的速度空冷至300℃以下,T=860℃~880℃,具体地,T=860℃、870℃或880℃。
图2示出了42CrMo风电主轴的现有热处理工艺。
由于淬火温度低、水冷时间较短等原因,按现有工艺无法满足力学性能要求。本发明提高淬火温度,使奥氏体化更加充分,增加其淬硬层深,增加淬火水冷时间,工件取样位置冷却速度加快,得到下贝氏体或马氏体组织,大大提高了主轴的综合力学性能。
图1为风电主轴的取样示意图,1.5MW风电主轴试料区直径大于500mm,2MW风电主轴及3MW风电主轴试料区直径大于600mm,图1中给出的风电主轴试料区直径660mm。
表1 主轴技术要求
取样位置 | σs | σb | δ | Ψ | Akv(-40℃) |
皮下80mm+端面80mm | ≥400 | ≥600 | ≥15 | ≥53 | ≥27 |
改进后风电主轴的力学性能检验数据如表2所示,力学性能全部满足要求。
表2力学性能
工艺 | Rel | Rm | A | Z | Akv-40℃ |
460 | 670 | 16 | 56 | 22/23/26 | |
现有工艺 | 450 | 668 | 15.5 | 55.5 | 21/19/23 |
本发明(T=860℃) | 530 | 740 | 17 | 56.5 | 27/30/33 |
本发明(T=870℃) | 538 | 756 | 17 | 57 | 33/39/38 |
本发明(T=880℃) | 550 | 769 | 18 | 57 | 38/44/45 |
Claims (4)
1.一种42CrMo风电主轴的热处理工艺,其特征在于:具体步骤为,
将温度在400℃以下的风电主轴以60℃/h以下的速度加热至650℃~660℃,保温5h,然后以80℃/h以下的速度加热至温度T,保温14h以上,水冷80min至风电主轴温度300℃以下,加热至300℃~330℃,保温5h,然后以60℃/h以下的速度加热至620℃~640℃,保温22h以上,然后以30℃/h以下的速度空冷至300℃以下,T=860℃~880℃。
2.根据权利要求1所述的42CrMo风电主轴的热处理工艺,其特征在于:T=860℃。
3.根据权利要求1所述的42CrMo风电主轴的热处理工艺,其特征在于:T=870℃。
4.根据权利要求1所述的42CrMo风电主轴的热处理工艺,其特征在于:T=880℃。
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