[發明專利]一種低溫高韌性球墨鑄鐵軸承座及其制造方法

無效

• 申請號: 201310114040.4
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN103160727A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 劉憲民;劉明亮;焦守民;郭宏濤;周長猛
• 申請（專利權）人: 山東匯豐鑄造科技股份有限公司
• 主分類號: C22C37/04
• 分類號: C22C37/04;C22C33/10;C21C1/10;C21D1/32;C21D5/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

技術領域

本發明涉及一種低溫高韌性球墨鑄鐵軸承座及其制造方法，屬于鑄造技術領域。?

背景技術

風能作為一種無污染排放的綠色能源，一直受到世界各國的重視。尤其，近年來隨著環保要求提高及能源緊缺的迫切，各國正加快對風力發電研究的步伐，不斷推出新的技術裝備。我國十分重視風能的利用，大型風力發電機組的研制已列于我國“十一五”重大科技支撐計劃。制約風能利用的關鍵是風力發電機組運行的可靠性和使用壽命，目前國內外普遍設計壽命為30年，正向50年努力。由于風電設備是野外、高空運行，維修不方便，必須保證其運行可靠性。這樣其主要部件如球鐵軸承箱在氣候變化條件下（如一般溫度在-40到40℃范圍內變化）必需具有良好的性能。目前常用材料的低溫脆性限制了其可靠性和使用壽命。為此，低溫球鐵的研制已成為國內外研究的重要方向之一。?

大量實驗研究表明，球墨鑄鐵尤其是鐵素體球鐵室溫下有良好的韌性，但隨著溫度的降低，其韌性降低，當低于某溫度時韌性急劇降低而出現脆性斷裂，該溫度被稱為韌脆轉變溫度。為保證其使用安全性，必須使材料的韌脆轉變溫度遠低于最低使用溫度。?

關于風機關鍵零部件球墨鑄鐵材料低溫沖擊性能，國外因技術保密的原因從未見諸報道。我國風機產業化獲得快速發展始于2006年，一些鑄造廠也是從那時才開始從事風機零部件球墨鑄鐵件生產，至今不超過2年，一般憑借經驗生產，因為缺乏研發經歷和技術沉淀過程，生產的風機關鍵零部件球墨鑄鐵件?的低溫沖擊性能往往達不到要求，甚至出現過大批整機不能正常運行的事件，可見迄今為止，我國尚未進行風機關鍵零部件球墨鑄鐵材料低溫沖擊性能的研發報道，因此開展該項研究顯得緊迫和重要。?

發明內容

本發明在深入研究球墨鑄鐵低溫脆性形成機理及影響因素的基礎上，通過原材料選擇與控制，材料成分設計、熔煉工藝、球化及孕育工藝的優化，研制低溫下具有高沖擊韌性的球墨鑄鐵軸承座及制備工藝；并根據典型鑄件的結構特點，優化鑄造工藝，從而獲得低溫綜合性能優異的球墨鑄鐵軸承座，滿足大功率、長壽命風力發電機組建設的需求。?

本發明的目的可以通過以下措施來實現：一種低溫高韌性球墨鑄鐵軸承座，其特征是，其化學成分為（wt%）：C：3.5-3.8%，Si：1.7-2.1%，Mn：<0.2%，Mg：0.035-0.055%，Ni：1-1.5%，RE（稀土元素）：0.01-0.02%，S<0.015%，P<0.035%，余量為Fe和不可避免的雜質。?

本發明采用電爐熔煉，具體工藝步驟如下：?

（1）熔煉處理過程：采用本溪Q10生鐵和低錳碳素廢鋼（Q10生鐵和低錳碳素廢鋼的質量比為68-72：30）進行電爐熔煉生產；采用增碳劑（加入量為低錳碳素廢鋼質量的4±0.2%）增碳，鎳板（加入量為Q10生鐵和低錳碳素廢鋼總質量的1-1.5%）調整鐵液成分，使鐵液的化學成分如表1所示；按上述化學成分要求熔煉鐵液，將爐溫升到1500-1540℃，靜置1-3分鐘后出爐；?

表1原鐵液及鑄件的化學成分wt%?