[發(fā)明專利]一種大型風力發(fā)電機齒輪用棒材及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110350907.7
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102367549A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 周蕾;程維瑋
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C33/04;C21D8/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任立;姚姣陽

技術領域

本發(fā)明屬于冶金領域，涉及一種齒輪鋼的制備方法，具體地說是一種大型風力發(fā)電機齒輪用棒材及其制備方法。

背景技術

風力發(fā)電機齒輪工作環(huán)境非常復雜，載荷交變頻繁，沖擊大，環(huán)境溫度變化較大，特別是在風能資源豐富的高寒地帶，因此對齒輪鋼的低溫（-40℃）沖擊韌性提出特殊要求，常規(guī)齒輪鋼如20CrMnTi不能滿足風電齒輪的實際工況要求。

專利申請?zhí)枮椋?00810024513.0，專利名稱為：“風電用齒輪鋼及其制備方法”的中國專利，其成分為C：0.40～0.46%，Si：0.15～0.38%，Cr：0.90～1.20%，Mn：0.60～1.00%，Mo：0.15～0.35%，余量為Fe和不可避免的雜質，并可添加Nb：0.01～0.10%，單位為質量百分比，該發(fā)明碳含量均在0.40以上，未對Al含量進行特殊控制，在成分上有改進余地，且棒材內部質量及純凈度不高。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點，提出一種大型風力發(fā)電機齒輪用棒材的制備方法，可以制備出具有高純凈度和致密度的棒材，適應風電齒輪復雜而惡劣的工作環(huán)境。

本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是：

一種大型風力發(fā)電機齒輪用棒材，按重量百分比包括以下組分：C：0.37～0.42%，Si：0.15～0.40%，Cr：0.80～1.25%，Mn：0.50～0.90%，Mo：0.15～0.30%，S：≤0.015%，Al：0.02～0.04%，O：≤0.0015%，H：≤0.00020%，P：≤0.012%，余量為Fe和不可避免的雜質。

大型風力發(fā)電機齒輪用棒材的制備方法，包括以下工序：EAF冶煉→LF精煉→VD真空處理→大斷面連鑄機輕壓下工藝連鑄→鑄坯緩冷→鑄坯檢驗→加熱→除鱗→大壓下軋制→紅鋼入坑→矯直→酸洗修磨→倒棱→探傷→成品檢驗→包裝→標識→稱重→入庫，

EAF冶煉：控制電爐終點碳：≥0.10%，和終點磷：≤0.012%，出鋼溫度≥1630℃，采用偏心爐底無渣出鋼，出鋼過程鋼包內加入合成渣、硅錳合金、復合中鋁進行預脫氧，出鋼留鋼和留渣，嚴禁出鋼下渣；

LF精煉：通過喂鋁線和添加鋁粒使鋼水保證Al：0.010～0.050%，全程吹氬充分攪拌，確保白渣時間≥30分鐘，進行充分脫氧、脫硫和去夾雜，并將其它化學成分控制在目標范圍內；

VD真空處理：在VD工位保持氬氣攪拌，流量約在70～180l/min之間，真空度在0.5乇以下保持至少10分鐘，破真空后按照成分目標值進行成分微調，采用喂Al線方式控制鋼中Al在0.02%～0.04%，喂入CaFe線進行夾雜物變性處理，保證氬氣軟吹時間在10分鐘以上，取成品樣調包上連鑄；

大斷面連鑄機輕壓下工藝連鑄：總壓下量2～6mm，最佳過熱度20～30℃；

鑄坯緩冷：入坑緩冷，緩冷坑必須干燥，入坑溫度≥500℃，保溫時間≥36小時；

加熱：加熱溫度1100～1290℃，加熱時間≥240分鐘；

除鱗：高壓水除磷，壓力≥13MPa；

大壓下軋制：采用雙輥可逆式軋機，最大輥徑φ950?mm，單道最大壓下量達80mm。

本發(fā)明進一步限定的技術方案是：

前述的大型風力發(fā)電機齒輪用棒材，按重量百分比包括以下組分：C：0.38%，Si：0.31%，Cr：1.05%，Mn：0.78%，Mo：0.23%，S：0.001%，Al：0.035%，O：0.0008%，H：0.00012%，P：0.0082%，余量為Fe和不可避免的雜質。

前述的大型風力發(fā)電機齒輪用棒材，按重量百分比包括以下組分：C：0.39%，Si：0.25%，Cr：1.15%，Mn：0.65%，Mo：0.22%，S：0.002%，Al：0.022%，O：0.0009%，H：0.00013%，P：0.010%，余量為Fe和不可避免的雜質。

前述的大型風力發(fā)電機齒輪用棒材，按重量百分比包括以下組分：C：0.37%，Si：0.26%，Cr：1.00%，Mn：0.70%，Mo：0.30%，S：0.002%，Al：0.027%，O：0.0014%，H：0.00018%，P：0.006%，余量為Fe和不可避免的雜質。