一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鉬銅合金鋼材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鉬銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為：C：0.02～0.14%，Cr：8～10.5%，Mn＜1.5%，Si：0.5～1.5%，P：0.01～0.05%，S：0.03～0.08%，Al：2.5～3.5%，Mo：3.2～5.0%，Cu：1.0～3.5%，余量為Fe。本發(fā)明中加入鉬、銅合金元素，鉬能進(jìn)一步提高合金鋼對(duì)有酸的抗蝕性，還能降低了氯離子的點(diǎn)腐蝕傾向，銅能提高合金鋼的強(qiáng)度和韌性，特別是耐大氣腐蝕性能。
【專利說明】一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鉬銅合金鋼材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)力發(fā)電是一項(xiàng)成熟的廉價(jià)電力資源，它由三相永磁發(fā)電機(jī)、風(fēng)葉、塔架、拉索、控 制器、逆變器、蓄電池組等組成。風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的三相低壓交流電經(jīng)專用控制 電路變?yōu)橹绷麟娊o蓄電池充電儲(chǔ)存。使用時(shí)由逆變器(逆變電源）產(chǎn)生220v，50Hz交流電， 與使用電網(wǎng)供電一樣方便，一次投入長(zhǎng)期用電不花錢。一套300W風(fēng)力發(fā)電機(jī)即可滿足一 個(gè)家庭的電視、DVD、衛(wèi)星接收機(jī)、電風(fēng)扇、照明等用電，若配制更大功率的風(fēng)機(jī)，還可滿足冰 箱、小型水泵等較大用電量的電器及機(jī)械設(shè)備的使用。它是草原、海島、山區(qū)、農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)、漁 船等無電或常停電地區(qū)理想的電源。
[0003] 例如申請(qǐng)?zhí)枮?00910028966. 5,發(fā)明名稱為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片，涉及一種風(fēng)力發(fā) 電機(jī)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(gòu)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(gòu)成。本發(fā)明主要為鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，比較傳統(tǒng)玻璃鋼結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片， 具有更好的強(qiáng)度以及耐用性，而且材料易得，價(jià)格便宜，可有效降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的造價(jià)，便 于風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力資源豐富的邊遠(yuǎn)欠發(fā)達(dá)地區(qū)得到更廣泛的推廣。
[0004] 再例如申請(qǐng)?zhí)枮?01010546214.0,發(fā)明名稱為風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料的專利， 涉及一種風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，由環(huán)氧樹脂組合物和占環(huán)氧樹脂組合物重量的68? 73%的纖維增強(qiáng)織物組成。所述環(huán)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(huán)氧當(dāng)量為175?185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙官能團(tuán)環(huán)氧 稀釋劑、單官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑稀釋劑、環(huán)氧偶聯(lián)劑和抗氧化劑組成，B組分由脂肪族多胺和 脂環(huán)族胺組成。纖維增強(qiáng)織物所述。本發(fā)明公開了各原料的重量配比。
[0005] 風(fēng)葉是風(fēng)力發(fā)電中承受溫度載荷最劇烈和工作環(huán)境最惡劣的部件之一，因而對(duì)其 材料的要求極為苛刻。利用現(xiàn)有技術(shù)中采用的復(fù)合材料及常用的不飽和樹脂及環(huán)氧樹脂材 料的風(fēng)葉，其強(qiáng)度和抗風(fēng)打擊的能力跟不上現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電用葉片的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種成本低、抗腐 蝕性強(qiáng)以及耐磨性強(qiáng)的風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 02 ?0? 14%，Cr :8 ?10. 5%，Mn < L 5%，Si :0? 5 ?L 5%，P :0? 01 ?0? 05%，S : 0? 03 ?0? 08%，Al :2. 5 ?3. 5%，Mo :3. 2 ?5. 0%，Cu :1. 0 ?3. 5%，余量為 Fe。
[0008] -種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 02%，Cr :8%，Mn < L 5%，Si :0? 5%，P :0? 02%，S :0? 03%，Al :2. 5%，Ni :1. 2%，余量為 Fe〇
[0009] -種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 06%，Cr :8. 5%，Mn < L 5%，Si :0? 7%，P :0? 03%，S :0? 04%，Al :2. 8%，Ni :2. 0%，余量 為Fe。
[0010] 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 12%，Cr :8. 5%，Mn < L 5%，Si :0? 8%，P :0? 04%，S :0? 06%，Al :3. 2%，Ni :2. 5%，余量 為Fe。
[0011] 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 14%，Cr :10%，Mn < I. 5%，Si :1. 0%，P :0? 05%，S :0? 08%，A1 :3. 5%，Ni :3. 2%，余量為 Fe〇
[0012] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)效果： 本發(fā)明通過改變合金鋼材料的配比，適當(dāng)減小硅、錳的含量，適度添加鉻元素，顯著提 高了強(qiáng)度、硬度和耐磨性，并且能夠提高風(fēng)葉的抗氧化性和耐腐蝕性。根據(jù)本發(fā)明制造的風(fēng) 葉具有如下優(yōu)點(diǎn)，具體有： 1、本發(fā)明中加入鑰、銅合金元素，鑰能進(jìn)一步提高合金鋼對(duì)有酸的抗蝕性，還能降低了 氯離子的點(diǎn)腐蝕傾向，銅能提高合金鋼的強(qiáng)度和韌性，特別是耐大氣腐蝕性能。
[0013] 2、本發(fā)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。
[0014] 3、綜合力學(xué)性能好，有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度能夠達(dá)到IOOOMPa以上， 抗拉強(qiáng)度能夠達(dá)到1200MPa以上，硬度能達(dá)到520Hv以上，韌性優(yōu)良。
[0015] 4、可焊性良好，熱裂傾向小，一般焊前不需要預(yù)熱，焊后不需要熱處理。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 為使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全 部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前 提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017] 實(shí)施例1 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 02 ?0? 14%，Cr :8 ?10. 5%，Mn < L 5%，Si :0? 5 ?L 5%，P :0? 01 ?0? 05%，S : 0? 03 ?0? 08%，Al :2. 5 ?3. 5%，Mo :3. 2 ?5. 0%，Cu :1. 0 ?3. 5%，余量為 Fe。
[0018] 實(shí)施例2 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 02%，Cr :8%，Mn < L 5%，Si :0? 5%，P :0? 02%，S :0? 03%，Al :2. 5%，Ni :1. 2%，余量為 Fe0
[0019] 實(shí)施例3 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 06%，Cr :8. 5%，Mn < L 5%，Si :0? 7%，P :0? 03%，S :0? 04%，Al :2. 8%，Ni :2. 0%，余量 為Fe。
[0020] 實(shí)施例4 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 12%，Cr :8. 5%，Mn < L 5%，Si :0? 8%，P :0? 04%，S :0? 06%，Al :3. 2%，Ni :2. 5%，余量 為Fe。
[0021] 實(shí)施例5 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 14%，Cr :10%，Mn < I. 5%，Si :1. 0%，P :0? 05%，S :0? 08%，A1 :3. 5%，Ni :3. 2%，余量為 Fe〇
[0022] 以上所述各成分的作用： 碳：碳是保證鋼獲得高強(qiáng)度、高硬度的有效強(qiáng)化元素之一，它可以顯著提高鋼的強(qiáng)度和 硬度，防止淬火組織中出現(xiàn)鐵素體。加入量過多，基體脆性增大、塑性下降。
[0023] 硅：可增加碳在奧氏體中的活度，在貝氏體鐵素體生長(zhǎng)過程中，多余的碳會(huì)排向界 面一側(cè)的鄰近奧氏體中，由于硅阻礙滲碳體析出，造成周圍奧氏體富碳，使貝氏體鐵素體片 條間或片條內(nèi)的富碳?xì)埩魥W氏體穩(wěn)定化，形成無碳化物貝氏體。硅含量較低時(shí)，由于硅抑制 碳化物析出的作用較弱，促進(jìn)貝氏體轉(zhuǎn)變的作用也不強(qiáng)烈，在等溫轉(zhuǎn)變過程中，首先在奧氏 體晶界析出貝氏體，而未轉(zhuǎn)變的奧氏體在隨后的冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，其顯微組織由 貝氏體鐵素體、馬氏體和少量殘余奧氏體組成，具有高的強(qiáng)度、硬度，而沖擊韌性和斷裂韌 性較低；當(dāng)硅含量較高時(shí)，組織中出現(xiàn)了大量的未轉(zhuǎn)變奧氏體組織，導(dǎo)致材料的硬度下降。 綜合考慮，選擇娃含量為〇. 5?1. 5%。
[0024] 錳：主要是為了提高鋼的淬透性，加入量過多，將會(huì)粗化鋼的組織，增大熱裂傾向， 綜合考慮，將其含量控制在小于1. 5%。
[0025] 硫：在鋼中加入0. 03?0. 08%的硫，可以改善切削加工性。
[0026] 鉻：能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，還能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。
[0027] 鋁：脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細(xì)化晶粒，提高沖擊韌性。
[0028] 鑰：能進(jìn)一步提高對(duì)有抗酸以及過氧化氫、硫酸、亞硫酸、硫酸鹽、酸性染料、漂白 粉液等的抗蝕性。特別是由于鑰的加入，防止因?yàn)槁入x子的存在所產(chǎn)生的點(diǎn)腐蝕傾向。
[0029] 銅：能提高強(qiáng)度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點(diǎn)是在熱加工時(shí)容易產(chǎn)生熱脆， 銅含量過多，塑性顯著降低。故銅的優(yōu)選含量控制在1. 〇?3. 5%。
[0030] 以上實(shí)施例形成的合金鋼，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，其特征在于：各成分及其質(zhì)量百分比為： C :0? 02 ?0? 14%，Cr :8 ?10. 5%，Mn < 1. 5%，Si :0? 5 ?1. 5%，P :0? 01 ?0? 05%，S : 0? 03 ?0? 08%，A1 :2. 5 ?3. 5%，Mo :3. 2 ?5. 0%，Cu :1. 0 ?3. 5%，余量為 Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，其特征在于：各成分 及其質(zhì)量百分比為： C :0? 02%，Cr :8%，Mn < 1. 5%，Si :0? 5%，P :0? 02%，S :0? 03%，A1 :2. 5%，Ni :1. 2%，余量為 Fe〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，其特征在于：各成分 及其質(zhì)量百分比為： C :0? 06%，Cr :8. 5%，Mn < 1. 5%，Si :0? 7%，P :0? 03%，S :0? 04%，A1 :2. 8%，Ni :2. 0%，余量 為Fe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，其特征在于：各成分 及其質(zhì)量百分比為： C :0? 12%，Cr :8. 5%，Mn < 1. 5%，Si :0? 8%，P :0? 04%，S :0? 06%，A1 :3. 2%，Ni :2. 5%，余量 為Fe。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電風(fēng)葉用鑰銅合金鋼材料，其特征在于：各成分 及其質(zhì)量百分比為： C :0? 14%，Cr :10%，Mn < 1. 5%，Si :1. 0%，P :0? 05%，S :0? 08%，A1 :3. 5%，Ni :3. 2%，余量為 Fe〇
【文檔編號(hào)】C22C38/22GK104451454SQ201410644487
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】禹勝林 申請(qǐng)人:無錫信大氣象傳感網(wǎng)科技有限公司