[發明專利]一種風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料

無效

• 申請號: 201410644214.2
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104404373A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 禹勝林
• 申請（專利權）人: 無錫信大氣象傳感網科技有限公司
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，具體涉及一種風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料。

背景技術

風力發電是一項成熟的廉價電力資源，它由三相永磁發電機、風葉、塔架、拉索、控制器、逆變器、蓄電池組等組成。風力推動風葉轉動時，產生的三相低壓交流電經專用控制電路變為直流電給蓄電池充電儲存。使用時由逆變器（逆變電源）產生220v，50Hz交流電，與使用電網供電一樣方便，一次投入長期用電不花錢。一套300W風力發電機即可滿足一個家庭的電視、DVD、衛星接收機、電風扇、照明等用電，若配制更大功率的風機，還可滿足冰箱、小型水泵等較大用電量的電器及機械設備的使用。它是草原、海島、山區、農場、林場、漁船等無電或常停電地區理想的電源。

例如申請號為200910028966.5，發明名稱為風力發電機的葉片，涉及一種風力發電機的葉片，包括葉片本體以及與之連接的葉片根部，所述葉片本體為一空心殼體，葉片根部為整體的金屬材料構成，其特征在于所述葉片殼體由鋼筋骨架以及在鋼筋骨架上澆注的混凝土連接構成。本發明主要為鋼筋混泥土結構，比較傳統玻璃鋼結構的風力發電機葉片，具有更好的強度以及耐用性，而且材料易得，價格便宜，可有效降低風力發電機的造價，便于風力發電機在風力資源豐富的邊遠欠發達地區得到更廣泛的推廣。

再例如申請號為201010546214.0，發明名稱為風力發電葉片用復合材料的專利，涉及一種風力發電葉片用復合材料，由環氧樹脂組合物和占環氧樹脂組合物重量的68～73％的纖維增強織物組成。所述環氧樹脂組合物，包括重量配比為100∶28～33的A組分和B組分。A組分由環氧當量為175～185克/當量的雙酚A型環氧樹脂、雙官能團環氧稀釋劑、單官能團環氧稀釋劑稀釋劑、環氧偶聯劑和抗氧化劑組成，B組分由脂肪族多胺和脂環族胺組成。纖維增強織物所述。本發明公開了各原料的重量配比。

風葉是風力發電中承受溫度載荷最劇烈和工作環境最惡劣的部件之一，因而對其材料的要求極為苛刻。利用現有技術中采用的復合材料及常用的不飽和樹脂及環氧樹脂材料的風葉，其強度和抗風打擊的能力跟不上現在風力發電用葉片的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種成本低、抗腐蝕性強以及耐磨性強的風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料，各成分及其質量百分比為：

C：0.02～0.14%，Cr：7～10.5%，Mn＜1.5%，Si：0.5～1.5%，Cu：0.03～0.08%，Al：3.5～5.5%，B：0.5～2.5%，余量為Fe。

一種風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料，各成分及其質量百分比為：

C：0.02%，Cr：7%，Mn＜1.5%，Si：0.5%，Al：3.5%，Cu：0.03%，B：0.5%，余量為Fe。

一種風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料，各成分及其質量百分比為：

C：0.04%，Cr：8.5%，Mn＜1.5%，Si：0.7%，Al：4.0%，Cu：0.05%，B：1.0%，余量為Fe。

一種風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料，各成分及其質量百分比為：

C：0.06%，Cr：8.5%，Mn＜1.5%，Si：0.8%，Al：4.5%，Cu：0.06%，B：1.5%，余量為Fe。

一種風力發電風葉用的銅錳合金鋼材料，各成分及其質量百分比為：

C：0.1%，Cr：10%，Mn＜1.5%，Si：1.0%，Al：5.0%，Cu：0.08%，B：?2.5%，余量為Fe。

本發明采用上述技術方案后，具有如下技術效果：

本發明通過改變合金鋼材料的配比，適當減小硅、錳的含量，適度添加鉻元素，顯著提高了強度、硬度和耐磨性，并且能夠提高閥門的抗氧化性和耐腐蝕性。根據本發明制造的風葉具有如下優點，具體有：

1、本發明中加入硼元素，使鋼中易形成高硬度的鐵硼化合物，明顯改善鑄鋼耐磨性，部分硼溶于基體，可改善基體淬透性。

2、本發明中添加氧化劑鋁，鋁具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力，具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。

3、綜合力學性能好，有較高的強度和疲勞強度，屈服強度能夠達到1000MPa以上，抗拉強度能夠達到1200MPa以上，硬度能達到520Hv以上，韌性優良。