风力发电机用风电轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于风电能源利用领域，特别是涉及一种风力发电机用风电轴承。
【背景技术】
[0002]清洁能源日益成为未来能源的主流，而风能又是清洁能源中无害化程度非常低的一种能源。目前的风力发电机的寿命要求最少为20年，很多风力发电机组也是按照这个标准进行设计的，但是由于风力发电机体积比较大，回收比较困难，并且很多部件寿命不止20年，因此造成很多浪费，而在风力发电机各部件中寿命短板中比较常见的是风电轴承，因此如果在不大幅增加成本的情况下提升二者的寿命，则会大大提升风力发电机的整体寿命，从而避免不必要的浪费，节约资源并且也不造成进一步的废物回收成本的增加。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种风力发电机用风电轴承。
[0004]具体通过如下技术手段实现:
风力发电机用风电轴承，所述风力发电机用风电轴承的材质按质量百分比含量计为: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%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述风电轴承的抗拉强度为850~880MPa，屈服强度为:680~690MPa，延伸率A为:23~26%，断面收缩率Z为:72~78%，25°C的低温冲击功为112~120J。
[0005]作为优选，所述风电轴承在成型后进行热处理，包括如下步骤:
(1)将成型后的风电轴承半成品置入电阻炉内进行加热，加热温度为820~860°C，升温速度为66~80°C每小时，保温时间为1.6~2.8小时，然后置入淬火油中速冷至380~420°C，吊出淬火油，采用表面高压喷水速冷的方式冷却到室温；
(2)将步骤(I)淬火之后的半成品置入回火炉中加热至560~580°C，保温2~3小时，然后炉冷至室温；
(3)将步骤(2)回火之后的半成品置入电阻炉内加热到680~760°C，保温10~20min后，表面喷高压水冷却到室温；
(4)将步骤(3)得到的半成品置入深冷箱中用液氮冷却到-80~-120°C，保持该温度15~25min后，采用表面喷水的方式恢复到室温；
(5)将步骤(4)得到的半成品置入回火炉中进行低温回火，回火加热温度为120~180°C，保温25~35min后空冷至室温；
(6)对表面进行清理后得到风电轴承成品。
[0006]作为优选，步骤(4)中，所述表面喷水的水温为25~30°C。
[0007]
本发明的效果在于: 1，通过对风电轴承的成分进行改进，使得其强度得到大幅度提高，尤其是添加了 RE元素，使得晶粒大幅度的细化，从而强度得到提高，以及结合Nb和其他合金元素的相互配合使得疲劳强度得到大幅度提升。
[0008]2，通过对风电轴承热处理方式进行改进，首先通过整体流程进行优化改进，使得整体强度得到大幅度提高，通过对淬火过程中冷却过程分两阶段进行冷却的方式，使得表面硬度和强度得到更大幅度的提高，从而使得风电轴承经过长期碰撞也保持了较高性能，在不大幅度增加成本的情况下，大大延长了风电轴承的使用寿命；
3，通过对风电轴承热处理中深冷处理回复温度的方式改为喷水升温，结合淬火的表面处理，从而对表面硬度得到了大幅度改善，整体上提升了风电轴承的强度和使用寿命。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]实施例1
一种风力发电机用风电轴承，所述风力发电机用风电轴承的材质按质量百分比含量计为: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%，余量为 Fe 和不可避免的杂质；
所述风电轴承的抗拉强度为860MPa，屈服强度为:686MPa，延伸率A为:25%，断面收缩率Z为:76%，25°C的低温冲击功为118J。
[0011]实施例2
所述风电轴承在成型后进行热处理，包括如下步骤:
(1)将成型后的风电轴承半成品置入电阻炉内进行加热，加热温度为858°C，升温速度为69°C每小时，保温时间为2.1小时，然后置入淬火油中速冷至392°C，吊出淬火油，采用表面高压喷水速冷的方式冷却到室温；
(2)将步骤(I)淬火之后的半成品置入回火炉中加热至569°C，保温2.5小时，然后炉冷至室温；
(3)将步骤(2)回火之后的半成品置入电阻炉内加热到696°C，保温ISmin后，表面喷高压水冷却到室温；
(4)将步骤(3)得到的半成品置入深冷箱中用液氮冷却到-92°C，保持该温度ISmin后，采用表面喷水的方式恢复到室温，所述表面喷水的水温为28°C ;
(5)将步骤(4)得到的半成品置入回火炉中进行低温回火，回火加热温度为138°C，保温29min后空冷至室温；
(6)对表面进行清理后得到风电轴承成品。
【主权项】
1.风力发电机用风电轴承，其特征在于， 所述风力发电机用风电轴承的材质按质量百分比含量计为: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%，余量为 Fe 和不可避免的杂质； 所述风电轴承的抗拉强度为850~880MPa，屈服强度为:680~690MPa，延伸率A为:23~26%，断面收缩率Z为:72~78%，25°C的低温冲击功为112~120J。2.根据权利要求1所述的风力发电机用风电轴承，其特征在于，所述风电轴承在成型后进行热处理，包括如下步骤: (1)将成型后的风电轴承半成品置入电阻炉内进行加热，加热温度为820~860°C，升温速度为66~80°C每小时，保温时间为1.6~2.8小时，然后置入淬火油中速冷至380~420°C，吊出淬火油，采用表面高压喷水速冷的方式冷却到室温； (2)将步骤(I)淬火之后的半成品置入回火炉中加热至560~580°C，保温2~3小时，然后炉冷至室温； (3)将步骤(2)回火之后的半成品置入电阻炉内加热到680~760°C，保温10~20min后，表面喷高压水冷却到室温； (4)将步骤(3)得到的半成品置入深冷箱中用液氮冷却到-80~-120°C，保持该温度15~25min后，采用表面喷水的方式恢复到室温； (5)将步骤(4)得到的半成品置入回火炉中进行低温回火，回火加热温度为120~180°C，保温25~35min后空冷至室温； (6)对表面进行清理后得到风电轴承成品。3.根据权利要求1和2所述的风力发电机用风电轴承，其特征在于，步骤(4)中，所述表面喷水的水温为25~30°C。
【专利摘要】本发明涉及一种风力发电机用风电轴承，通过对风电轴承的组分和处理方式进行改进，使得风电轴承的强度尤其是耐久性得到大幅度提升，保证了风力发电机的使用寿命和可靠性。
【IPC分类】C21D9/40, C21D6/04, C22C38/48, C21D1/19, C21D1/06
【公开号】CN105220076
【申请号】CN201510748473
【发明人】李白
【申请人】李白
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月7日