專利名稱：-40℃低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵鑄造兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組部件方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫球鐵鑄造工藝，尤其是涉及一種-4(TC低溫鑄態(tài)無(wú) Ni球鐵鑄造兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組部件——輪轂、底座的方法。屬金屬鑄造技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
低溫球鐵鑄造高韌部件，典型的是大功率兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(其功率 達(dá)到1MW到5MW)，還可能包括其它礦山機(jī)械部件，工作條件惡劣，其 主要關(guān)鍵部件輪轂、底座采用低溫球墨鑄鐵鑄造而成，球墨鑄鐵件要求低 溫沖擊韌性，在工作條件更惡劣情況下，要求-4(TC低溫沖擊韌性，國(guó)外一 般采用EN-1563標(biāo)準(zhǔn)，材料為GJS-350-22U-LT，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)尚無(wú)要求-4(TC 時(shí)沖擊韌性要求的低溫球鐵。
輪轂、底座其單件重7T-20T，沖擊值-40。C單個(gè)^7J，三個(gè)平均》10J，
極不易達(dá)到。
為達(dá)到低溫(-40°C)沖擊韌性要求和強(qiáng)度要求，國(guó)外一般采用加Ni 0.5 2%生產(chǎn)低溫球鐵。如丹麥和印度在生產(chǎn)大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)鑄件時(shí)加入 Ni 0.5~2%。 為達(dá)到低溫沖擊韌性和延伸率要求，國(guó)內(nèi)采用退火方式，而對(duì)于 結(jié)構(gòu)復(fù)雜件，熱處理易變型。而且退火處理上述重量和體積十分巨大 的部件時(shí)需要巨大的設(shè)備投資，處理的工藝成本上升。
國(guó)外原材料特別是生鐵質(zhì)量好， 一般采用加拿大生鐵和澳大利亞生鐵， 其微量元素和有害元素比國(guó)內(nèi)生鐵低很多。鎳為緊缺物資，價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種可以使用比國(guó)外生鐵質(zhì)量
差的國(guó)內(nèi)生鐵，在不加Ni的條件下達(dá)到-40。C沖擊韌性要求，同時(shí)滿足其 它機(jī)械性能要求的"40'C低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵鑄造兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組部件—— 輪轂、底座的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種-40'C低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵鑄造兆瓦 級(jí)風(fēng)電機(jī)組部件——輪轂、底座的方法，其特征在于它是以國(guó)產(chǎn)生鐵為 原料，經(jīng)熔煉、球化、孕育處理制得低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵，再經(jīng)鑄造得輪轂、 底座，其中國(guó)產(chǎn)生鐵原料成份中S低于0.02%,熔煉溫度在1400'C~1450 °C，球化、孕育處理溫度在1400°C~1450°C;
所述低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵的成份配方是C3.6%~3.9%, Si 1.7%~2.5%, Mn 0.1%~0.3%，不加Ni， Mg的殘余含量0.045%~0.07%，剩余的是鐵和 制備過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)，雜質(zhì)中P〈0.04。/。， S<0.02%;
上述含量低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵的成份是通過(guò)添加球化劑、孕育劑及采用 二次孕育方法獲得，其中，球化劑的成份配方是Re 1~2%、 Mg7~9%、 Si40~46%，其余為鐵；孕育劑的成份配方是Si70%-80%，其余為鐵，球 化劑和孕育劑的加量分別為1.0%~1.8%和0.5%~1.3%;
球化后鑄造工藝為在1300'C 138(TC將球化后的液態(tài)混合物澆鑄到 鑄型中，并使其在鑄型中緩慢冷卻到40(TC以下，從鑄型中清出。
本發(fā)明不采用熱處理，通過(guò)調(diào)控成份和球化處理工藝達(dá)到鑄態(tài)材料要 求；采用孕育劑和二次孕育方法，可以改善球化狀態(tài)，使石墨球數(shù)增加， 石墨球更圓整，使鑄態(tài)本體球化率達(dá)到90%以上，鐵素體達(dá)到95%以上； 本發(fā)明可以使用比國(guó)外生鐵質(zhì)量差的國(guó)內(nèi)生鐵，不加Ni，即使在此條件下， 產(chǎn)品質(zhì)量也能穩(wěn)定達(dá)到EN1563國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求的GJS-400-180-LT對(duì)于薄壁 小件在-40 'C低溫沖擊韌性和其他機(jī)械性能。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及-4(TC低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵鑄造大功率兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組部件 ——輪轂、底座的方法。此類鑄件壁厚〈40mm，鑄件噸位在100Kg~~1T 之間，要求在-20'C下沖擊值單個(gè)》9J，三個(gè)平均^12J。其鑄造方法是以 國(guó)產(chǎn)生鐵為原料，經(jīng)熔煉、球化、孕育處理制得低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵，再經(jīng) 鑄造得輪轂、底座，其中國(guó)產(chǎn)生鐵原料成份中S低于0.02。/。，熔煉溫度在 1400°C~1450°C，球化、孕育處理溫度在1400°C~1450。C。所述低溫鑄態(tài)無(wú) Ni球鐵的成份配方是C3.6%~3.9%, Sil.7%~2.5%， Mn 0.1%~0.3%，不 加Ni， Mg的殘余含量0.045%~0.07%，剩余的是鐵和制備過(guò)程中產(chǎn)生的雜 質(zhì)，P低于0.04%。上述含量低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵的成份是通過(guò)添加球化劑、 孕育劑及采用二次孕育方法獲得，其中，球化劑的成份配方是Rel~2%、 Mg7~9%、 Si40~46%,其余為鐵；孕育劑的成份配方是Si70%-80%，其
余為鐵，球化劑和孕育劑的加量分別為1.0%~1.8%和0.5%~1.3%。球化后 鑄造工藝為在1300'C 138(TC將球化后的液態(tài)混合物澆鑄到鑄型中，并 使其在鑄型中緩慢冷卻到40(TC以下，從鑄型中清出鑄件。所述緩慢冷卻 的速度最好是10-20 'C/分鐘。
權(quán)利要求
1、一種-40℃低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵鑄造兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組部件——輪轂、底座的方法，其特征在于它是以國(guó)產(chǎn)生鐵為原料，經(jīng)熔煉、球化、孕育處理制得低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵，再經(jīng)鑄造得輪轂、底座，其中國(guó)產(chǎn)生鐵原料成份中S低于0.02％，熔煉溫度在1400℃～1450℃，球化、孕育處理溫度在1400℃～1450℃；所述低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵的成份配方是C 3.6％～3.9％，Si1.7％～2.5％，Mn 0.1％～0.3％，不加Ni，Mg的殘余含量0.045％～0.07％，剩余的是鐵和制備過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)，雜質(zhì)中P＜0.04％，S＜0.02％；上述含量低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵的成份是通過(guò)添加球化劑、孕育劑及采用二次孕育方法獲得，其中，球化劑的成份配方是Re1～2％、Mg7～9％、Si40～46％，其余為鐵；孕育劑的成份配方是Si70％-80％，其余為鐵，球化劑和孕育劑的加量分別為1.0％～1.8％和0.5％～1.3％；球化后鑄造工藝為在1300℃～1380℃將球化后的液態(tài)混合物澆鑄到鑄型中，并使其在鑄型中緩慢冷卻到400℃以下，從鑄型中清出鑄件。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種-40'C低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵鑄造兆瓦級(jí)風(fēng) 電機(jī)組部件——輪轂、底座的方法，其特征在于所述鑄型中緩慢冷卻的 速度為10 2(TC/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種-40℃低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵鑄造兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組部件——輪轂、底座的方法，它是以國(guó)產(chǎn)生鐵為原料，經(jīng)熔煉、球化、孕育處理制得低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵，再經(jīng)鑄造得輪轂、底座，所述低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵的成分配方是C 3.6％～3.9％，Si 1.7％～2.5％，Mn 0.1％～0.3％，不加Ni，Mg的殘余含量0.045％～0.07％，剩余的是鐵和雜質(zhì)，雜質(zhì)中P＜0.04％，S＜0.02％；上述含量低溫鑄態(tài)無(wú)Ni球鐵的成分是通過(guò)添加球化劑、孕育劑及采用二次孕育方法獲得；球化后鑄造工藝為在1300℃～1380℃將球化后的液態(tài)混合物澆鑄到鑄型中，并使其在鑄型中緩慢冷卻到400℃以下，從鑄型中清出。本發(fā)明可以使用比國(guó)外生鐵質(zhì)量差的國(guó)內(nèi)生鐵，在不加Ni的條件下達(dá)到-40℃沖擊韌性要求，同時(shí)滿足其它機(jī)械性能要求。
文檔編號(hào)C21C1/10GK101168785SQ20071002274
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者華永犖, 軍 唐, 張惟德, 王建宏, 陳柏林 申請(qǐng)人:江陰市吉鑫機(jī)械有限公司