CN104726783A - 一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢及其制备方法 - Google Patents
一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104726783A CN104726783A CN201510066587.0A CN201510066587A CN104726783A CN 104726783 A CN104726783 A CN 104726783A CN 201510066587 A CN201510066587 A CN 201510066587A CN 104726783 A CN104726783 A CN 104726783A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- wind power
- variable pitch
- pitch bearing
- temperature
- 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
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 57
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢,它的化学成分质量百分比为:C:0.37~0.42、Mn:0.50~0.80、Mo:0.20~0.30、Ni:1.30~1.70、Cr:0.70~1.00、Si:0.20~0.50、Al酸溶:0.035~0.055、V:0.07~0.12、N:≦0.004、O:≦0.0008、H:≦0.00015、S:≦0.010、P:≦0.015,其余部分为Fe和少量杂质。上述风电偏航、变桨轴承套圈的制备方法是对加工成的风电偏航、变桨轴承套圈进行热处理,首先加热到860~890℃温度保温3-5h进行奥氏体化后油淬处理,然后再加热到580~630℃温度保温3-5h油冷至室温。本发明制备的钢具有优异的淬透性,其淬透性远高于40CrNiMo钢,各项力学性能完全达到大功率(5MW)风电偏航和变桨轴承用钢的标准和使用要求。
Description
技术领域 本发明涉及一种合金钢及其制备方法。
背景技术 风能作为一种可再生绿色能源,越来越受到世界各国的青睐。近年来,世界各国加大了对风能的开发力度,加快研发风能发电设备。为降低风力发电成本,最大限度的降低风力发电机组的造价,各国正在不断提高单机功率,从而提高风能转换效率,提高风电市场竞争力。目前实现国产化的风力发电机组主要为3MW及以下的小功率发电机组,5MW及以上大功率风力发电机组的关键零部件主要依赖进口,其中就包括偏航、变桨轴承。为在大功率(5MW及以上)风电机组的生产上突破国外的技术封锁,自主研制一种具有优异淬透性能的中碳调质钢显得尤为重要。
在JB/T 10705-2007滚动轴承、风力发电机轴承中提出以42CrMo钢作为偏航、变桨轴承套圈的制造用钢,因此国内生产的小功率(3MW及以下)风电机组用偏航、变桨轴承也普遍采用42CrMo钢为生产材料,但是单机功率增大必然导致轴承套圈尺寸的增大,42CrMo钢甚至具有优异淬透性的40CrNiMo钢已经无法达到轴承钢所要求的性能指标,因此研发新钢种已成必行之举。
专利公告号CN101935811A,名称为“一种高强度、耐低温冲击、耐候性的风电回转支承用钢及其生产工艺”的中国发明专利,该钢的组成成分wt%为C:0.41~0.44%,Si:0.17~0.37%,Mn:0.60~0.80%,Cr:0.90~1.20%,Mo:0.20~0.30%,P:≤0.020%,S:≤0.015%,Al:0.015~0.045%,Cu:≤0.20%,,Sb:≤0.003%,Sn:≤0.002%,As:≤0.010%,B:≤0.010%,[O]:≤15ppm,[H]≤1.5ppm,[N]≤70ppm,余为Fe。该发明提供了一种高强度、耐低温冲击风电轴承钢,其-40℃冲击功大 于27J,但是其并未给出强度级别。从该钢合金成分看,该钢的淬透性应与42CrMo钢相近,只能用于小功率(3MW及以下)风电轴承的生产。专利公告号CN101230441B,名称为“耐低温冲击的风电变桨、偏航轴承套圈用42CrMoVNb钢”的中国发明专利,该42CrMoVNb钢的组分和含量为C:0.42~0.45、Si:0.15~0.30、Mn:0.60~0.90、Cr:0.90~1.20、Mo:0.15~0.30、Ni:0.35~0.60、V:0.08~0.15、Nb:0.03~0.06、Cu≤0.20、S:≤0.015、P:≤0.015、[O]:≤20ppm、[H]:≤2.0ppm,其余为Fe和正常的杂质。该发明提供了一种风电偏航、变桨轴承用钢,虽添加了V、Nb等微合金元素,但并未提及其对于钢淬透性的提高作用,而仅仅在于细化晶粒尺寸,如此在应用于大尺寸大截面的轴承生产时仍然无法解决心部性能不达标的问题。
发明内容 本发明的目的在于提供一种工艺简单、具有优异淬透性的风电偏航、变桨轴承套圈用钢及其制备方法。它是在中碳低合金钢中添加了少量的V和Al合金元素,并将钢中的N控制在较低含量,利用Al元素的固N作用,阻止VN生成,使V以固溶状态存在于奥氏体中,用于提高钢的淬透性。
本发明的技术方案如下:
本发明风电偏航、变桨轴承套圈用钢的化学成分质量百分比(wt%)为:C0.37~0.42、Mn 0.50~0.80、Mo 0.20~0.30、Ni 1.30~1.70、Cr 0.70~1.00、Si 0.20~0.50、Al酸溶0.035~0.055、V 0.07~0.12、N≤0.004、O≤0.0008、H≤0.00015、S≤0.010,P≤0.015,其余部分为Fe和少量杂质。
上述风电偏航、变桨轴承套圈用钢的制备方法:
(1)采用转炉冶炼钢水,将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理,采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯,将钢坯进行热塑性加工、正火、热 碾环加工成风电偏航、变桨轴承套圈;
(2)对上述轴承套圈进行热处理,首先加热到860~890℃温度保温3-5h进行奥氏体化后油淬处理,然后再加热到580~630℃温度保温3-5h油冷至室温。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、具有优异的淬透性,其淬透性远高于40CrNiMo钢。(最好有具体对比数据?)
2、各项力学性能完全达到大功率(5MW)风电偏航和变桨轴承用钢的标准和使用要求。
具体实施方式
实施例1
采用转炉冶炼钢水,将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理,采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯,钢的化学成分为(wt%):C:0.39、Mn:0.69、Mo:0.22、Cr:0.89、Si:0.34、Al酸溶:0.039、N:0.0022、O:0.0007、H:0.00010、S:0.004、P:0.006,其余为Fe和正常杂质;将上述钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成5MW级风电变桨轴承套圈尺寸;对上述轴承套圈进行热处理,加热到温度860℃,保温4h进行奥氏体化后油淬,然后再加热到630℃,保温3h后油冷至室温。对壁厚12.5mm位置处取样进行机械性能测试,结果如表1:
表1.
实施例2
采用转炉冶炼钢水,将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理,采用常 规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯,钢的化学成分为(wt%):C:0.41、Mn:0.71、Mo:0.25、Cr:0.92、Si:0.40、Al酸溶:0.040、N:0.0030、O:0.0006、H:0.00012、S:0.004、P:0.008,其余为Fe和正常杂质,将上述钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成5MW级风电偏航轴承套圈尺寸;对上述轴承套圈进行热处理,加热到温度875℃,保温5h进行奥氏体化后油淬,然后再加热到600℃,保温5h后油冷至室温。对壁厚12.5mm位置处取样进行机械性能测试,结果如表2所示:
表2.
实施例3
采用转炉冶炼钢水,将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理,采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯,钢的化学成分为(wt%):C:0.38、Mn:0.65、Mo:0.30、Cr:0.88、Si:0.35、Al酸溶:0.036、N:0.0028、O:0.0007、H:0.00013、S:0.005、P:0.009,其余为Fe和正常杂质,将上述钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成5MW级风电偏航轴承套圈尺寸;对上述轴承套圈进行热处理,加热到温度890℃,保温3h进行奥氏体化后油淬,然后再加热到580℃,保温4h后油冷至室温。对壁厚12.5mm位置处取样进行机械性能测试,结果如表3所示:
表3.
Claims (2)
1.一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢,其特征在于:它的化学成分质量百分比wt%为:C 0.37~0.42、Mn 0.50~0.80、Mo 0.20~0.30、Ni 1.30~1.70、Cr0.70~1.00、Si 0.20~0.50、Al酸溶0.035~0.055、V 0.07~0.12、N≤0.004、O≤0.0008、H≤0.00015、S≤0.010、P≤0.015,其余部分为Fe和少量杂质。
2.权利要求1所述的风电偏航、变桨轴承套圈用钢的制备方法,其特征在于:
(1)采用转炉冶炼钢水,将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理,采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯,将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成风电偏航、变桨轴承套圈;
(2)对上述轴承套圈进行热处理,首先加热到860~890℃温度保温3-5h进行奥氏体化后油淬处理,然后再加热到580~630℃温度保温3-5h油冷至室温。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510066587.0A CN104726783B (zh) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | 一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510066587.0A CN104726783B (zh) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | 一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104726783A true CN104726783A (zh) | 2015-06-24 |
CN104726783B CN104726783B (zh) | 2017-08-11 |
Family
ID=53451188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510066587.0A Expired - Fee Related CN104726783B (zh) | 2015-02-09 | 2015-02-09 | 一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104726783B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108504846A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-07 | 合肥市远大轴承锻造有限公司 | 一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺 |
CN109321835A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-12 | 瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司 | 用于风电转盘轴承的高合金元素材料及热处理优化工艺 |
CN110079732A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-02 | 燕山大学 | 超淬透性钢及其制备方法 |
CN112048661A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-12-08 | 张家港市弘扬金属制品制造有限公司 | 一种风电偏航轴承套圈用钢及热处理方法 |
CN112239833A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-19 | 蚌埠飞宇轴承有限公司 | 一种耐磨性轴承的制备方法 |
CN112725683A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种低成本大厚度钢板40CrNiMo的生产方法 |
CN112813363A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-05-18 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种用于风电偏航、变桨轴承的轴承钢及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101230441B (zh) * | 2008-02-21 | 2010-06-09 | 文宇 | 耐低温冲击的风电变桨、偏航轴承套圈用42CrMoVNb钢 |
CN101994062A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-03-30 | 成都天马铁路轴承有限公司 | 风电轴承钢 |
CN101592131B (zh) * | 2009-06-19 | 2012-05-16 | 张家港海陆环形锻件有限公司 | 风电设备用回转支承环环锻件的制造方法 |
JP2013096448A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Nsk Ltd | 風力発電設備用転がり軸受 |
CN104178695A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-12-03 | 燕山大学 | 一种风电轴承用中碳硼微合金化钢及其制备方法 |
-
2015
- 2015-02-09 CN CN201510066587.0A patent/CN104726783B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101230441B (zh) * | 2008-02-21 | 2010-06-09 | 文宇 | 耐低温冲击的风电变桨、偏航轴承套圈用42CrMoVNb钢 |
CN101592131B (zh) * | 2009-06-19 | 2012-05-16 | 张家港海陆环形锻件有限公司 | 风电设备用回转支承环环锻件的制造方法 |
CN101994062A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-03-30 | 成都天马铁路轴承有限公司 | 风电轴承钢 |
JP2013096448A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Nsk Ltd | 風力発電設備用転がり軸受 |
CN104178695A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-12-03 | 燕山大学 | 一种风电轴承用中碳硼微合金化钢及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
方军 等: "《中华人民共和国国家标准 合金结构钢 GB/T 3077-1999》", 1 November 1999 * |
江利 等: "《现代金属材料及应用》", 31 October 2009 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108504846A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-07 | 合肥市远大轴承锻造有限公司 | 一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺 |
CN109321835A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-12 | 瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司 | 用于风电转盘轴承的高合金元素材料及热处理优化工艺 |
CN110079732A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-02 | 燕山大学 | 超淬透性钢及其制备方法 |
CN110079732B (zh) * | 2019-05-15 | 2020-08-21 | 燕山大学 | 超淬透性钢的制备方法 |
CN112048661A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-12-08 | 张家港市弘扬金属制品制造有限公司 | 一种风电偏航轴承套圈用钢及热处理方法 |
CN112239833A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-19 | 蚌埠飞宇轴承有限公司 | 一种耐磨性轴承的制备方法 |
CN112725683A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种低成本大厚度钢板40CrNiMo的生产方法 |
CN112813363A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-05-18 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种用于风电偏航、变桨轴承的轴承钢及其制备方法 |
CN112813363B (zh) * | 2021-02-08 | 2022-04-08 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种用于风电偏航、变桨轴承的轴承钢及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104726783B (zh) | 2017-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104726783A (zh) | 一种风电偏航、变桨轴承套圈用钢及其制备方法 | |
CN101230441B (zh) | 耐低温冲击的风电变桨、偏航轴承套圈用42CrMoVNb钢 | |
CN102865301B (zh) | 大型海上风电机组轴承专用钢球及其制造工艺 | |
CN102851479B (zh) | 一种高强度螺栓的热处理工艺 | |
CN103952646B (zh) | 一种耐低温低合金结构钢及其制造方法 | |
CN108220807B (zh) | 一种低密度高铝超高碳轴承钢及其制备方法 | |
CN102719739A (zh) | 一种风电塔低温用钢板及其生产方法 | |
CN106011663B (zh) | 海洋能源设备用钢板及其制备工艺 | |
CN104178695B (zh) | 一种风电轴承用中碳硼微合金化钢的制备方法 | |
CN105239017A (zh) | 一种渗碳轴承钢及其制备方法 | |
CN103952633A (zh) | 具有良好低温冲击韧性的高强度钢盘条及其生产方法 | |
CN104988421A (zh) | 一种大型风电轴承用钢及其制备方法 | |
CN101994062A (zh) | 风电轴承钢 | |
CN109182916A (zh) | 一种风电用高性能特厚钢板及其生产方法 | |
CN102041456B (zh) | 风电主轴用钢及其制造方法 | |
CN104694851B (zh) | 一种风电偏航齿圈用钢及其制造方法 | |
CN103451541B (zh) | 一种适用于核电站屏蔽泵转子的马氏体不锈钢 | |
CN101294261A (zh) | 大型风电主轴用合金结构钢 | |
CN102337476B (zh) | 一种耐热钢 | |
CN102517494B (zh) | 一种风电法兰用钢材及其制备方法 | |
CN116855837A (zh) | 一种中碳风电螺套用钢的生产方法 | |
GB2513253A (en) | Spheroidal graphite cast iron and method of manufacturing the same | |
CN114951529A (zh) | 一种船用起重设备高强度锻件锻造及热处理工艺 | |
CN102220465A (zh) | 一种低合金高强耐候结构钢的热处理工艺 | |
CN104004965A (zh) | 风电主轴用钢及热处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170811 |