专利名称：-40℃低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风电机组部件方法
技术领域：
本发明涉及一种低温球铁铸造工艺，尤其是涉及一种-4(TC低温铸态无 Ni球铁铸造兆瓦级风电机组部件——轮毂、底座的方法。属金属铸造技术 领域。
背景技术：
低温球铁铸造高韧部件，典型的是大功率兆瓦级风力发电机(其功率 达到1MW到5MW)，还可能包括其它矿山机械部件，工作条件恶劣，其 主要关键部件轮毂、底座采用低温球墨铸铁铸造而成，球墨铸铁件要求低 温冲击韧性，在工作条件更恶劣情况下，要求-4(TC低温冲击韧性，国外一 般采用EN-1563标准，材料为GJS-350-22U-LT，国内标准尚无要求-4(TC 时冲击韧性要求的低温球铁。
轮毂、底座其单件重7T-20T，冲击值-40。C单个^7J，三个平均》10J，
极不易达到。
为达到低温(-40°C)冲击韧性要求和强度要求，国外一般采用加Ni 0.5 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 Ni 0.5~2%。 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，热处理易变型。而且退火处理上述重量和体积十分巨大 的部件时需要巨大的设备投资，处理的工艺成本上升。
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。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可以使用比国外生铁质量
差的国内生铁，在不加Ni的条件下达到-40。C冲击韧性要求，同时满足其 它机械性能要求的"40'C低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风电机组部件—— 轮毂、底座的方法。
本发明的目的是这样实现的 一种-40'C低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦 级风电机组部件——轮毂、底座的方法，其特征在于它是以国产生铁为 原料，经熔炼、球化、孕育处理制得低温铸态无Ni球铁，再经铸造得轮毂、 底座，其中国产生铁原料成份中S低于0.02%,熔炼温度在1400'C~1450 °C，球化、孕育处理温度在1400°C~1450°C;
所述低温铸态无Ni球铁的成份配方是C3.6%~3.9%, Si 1.7%~2.5%, Mn 0.1%~0.3%，不加Ni， Mg的残余含量0.045%~0.07%，剩余的是铁和 制备过程中产生的杂质，杂质中P〈0.04。/。， S<0.02%;
上述含量低温铸态无Ni球铁的成份是通过添加球化剂、孕育剂及采用 二次孕育方法获得，其中，球化剂的成份配方是Re 1~2%、 Mg7~9%、 Si40~46%，其余为铁；孕育剂的成份配方是Si70%-80%，其余为铁，球 化剂和孕育剂的加量分别为1.0%~1.8%和0.5%~1.3%;
球化后铸造工艺为在1300'C 138(TC将球化后的液态混合物浇铸到 铸型中，并使其在铸型中缓慢冷却到40(TC以下，从铸型中清出。
本发明不采用热处理，通过调控成份和球化处理工艺达到铸态材料要 求；采用孕育剂和二次孕育方法，可以改善球化状态，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95%以上； 本发明可以使用比国外生铁质量差的国内生铁，不加Ni，即使在此条件下， 产品质量也能稳定达到EN1563国际标准要求的GJS-400-180-LT对于薄壁 小件在-40 'C低温冲击韧性和其他机械性能。
具体实施例方式
本发明涉及-4(TC低温铸态无Ni球铁铸造大功率兆瓦级风电机组部件 ——轮毂、底座的方法。此类铸件壁厚〈40mm，铸件吨位在100Kg~~1T 之间，要求在-20'C下冲击值单个》9J，三个平均^12J。其铸造方法是以 国产生铁为原料，经熔炼、球化、孕育处理制得低温铸态无Ni球铁，再经 铸造得轮毂、底座，其中国产生铁原料成份中S低于0.02。/。，熔炼温度在 1400°C~1450°C，球化、孕育处理温度在1400°C~1450。C。所述低温铸态无 Ni球铁的成份配方是C3.6%~3.9%, Sil.7%~2.5%， Mn 0.1%~0.3%，不 加Ni， Mg的残余含量0.045%~0.07%，剩余的是铁和制备过程中产生的杂 质，P低于0.04%。上述含量低温铸态无Ni球铁的成份是通过添加球化剂、 孕育剂及采用二次孕育方法获得，其中，球化剂的成份配方是Rel~2%、 Mg7~9%、 Si40~46%,其余为铁；孕育剂的成份配方是Si70%-80%，其
余为铁，球化剂和孕育剂的加量分别为1.0%~1.8%和0.5%~1.3%。球化后 铸造工艺为在1300'C 138(TC将球化后的液态混合物浇铸到铸型中，并 使其在铸型中缓慢冷却到40(TC以下，从铸型中清出铸件。所述缓慢冷却 的速度最好是10-20 'C/分钟。
权利要求
1、一种-40℃低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风电机组部件——轮毂、底座的方法，其特征在于它是以国产生铁为原料，经熔炼、球化、孕育处理制得低温铸态无Ni球铁，再经铸造得轮毂、底座，其中国产生铁原料成份中S低于0.02％，熔炼温度在1400℃～1450℃，球化、孕育处理温度在1400℃～1450℃；所述低温铸态无Ni球铁的成份配方是C 3.6％～3.9％，Si1.7％～2.5％，Mn 0.1％～0.3％，不加Ni，Mg的残余含量0.045％～0.07％，剩余的是铁和制备过程中产生的杂质，杂质中P＜0.04％，S＜0.02％；上述含量低温铸态无Ni球铁的成份是通过添加球化剂、孕育剂及采用二次孕育方法获得，其中，球化剂的成份配方是Re1～2％、Mg7～9％、Si40～46％，其余为铁；孕育剂的成份配方是Si70％-80％，其余为铁，球化剂和孕育剂的加量分别为1.0％～1.8％和0.5％～1.3％；球化后铸造工艺为在1300℃～1380℃将球化后的液态混合物浇铸到铸型中，并使其在铸型中缓慢冷却到400℃以下，从铸型中清出铸件。
2、根据权利要求1所述的一种-40'C低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风 电机组部件——轮毂、底座的方法，其特征在于所述铸型中缓慢冷却的 速度为10 2(TC/分钟。
全文摘要
本发明涉及一种-40℃低温铸态无Ni球铁铸造兆瓦级风电机组部件——轮毂、底座的方法，它是以国产生铁为原料，经熔炼、球化、孕育处理制得低温铸态无Ni球铁，再经铸造得轮毂、底座，所述低温铸态无Ni球铁的成分配方是C 3.6％～3.9％，Si 1.7％～2.5％，Mn 0.1％～0.3％，不加Ni，Mg的残余含量0.045％～0.07％，剩余的是铁和杂质，杂质中P＜0.04％，S＜0.02％；上述含量低温铸态无Ni球铁的成分是通过添加球化剂、孕育剂及采用二次孕育方法获得；球化后铸造工艺为在1300℃～1380℃将球化后的液态混合物浇铸到铸型中，并使其在铸型中缓慢冷却到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，在不加Ni的条件下达到-40℃冲击韧性要求，同时满足其它机械性能要求。
文档编号C21C1/10GK101168785SQ20071002274
公开日2008年4月30日 申请日期2007年5月30日 优先权日2007年5月30日
发明者华永荦, 军 唐, 张惟德, 王建宏, 陈柏林 申请人:江阴市吉鑫机械有限公司