一种用于大型风电装置的合金钢及其工件的制造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102212757A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102212757A(43)申请公布日2011.10.12(21)申请号201110154154.2B22D11/115(2006.01)(22)申请日2011.06.10B22D11/111(2006.01)B22D11/16(2006.01)(71)申请人江阴市恒润法兰有限公司B22D11/22(2006.01)地址214423江苏省江阴市周庄镇欧洲工业园A区(72)发明人周洪亮戴宝昌沈忠协朱杰缪检(51)Int.Cl.C22C38/38(2006.01)C22C38/24(2006.01)C22C33/06(2006.01)C21D3/06(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D8/02(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称一种用于大型风电装置的合金钢及其工件的制造工艺(57)摘要本发明公开了一种用于大型风电装置的合金钢及其工件的制造工艺，该合金钢含有下列化学成分：0.30～4.0wt％的碳、0.30～0.80wt％的硅、1.20～1.80wt％的锰、≤0.025wt％的磷、≤0.015wt％的硫、1.00～1.60wt％的铬、0.50～0.90wt％钼、0.20～0.35wt％的钒、0.05～0.12wt％的氮、0.02～0.07wt％的稀土，余量为铁及不可避免的杂质；其工件的制造工艺为铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、浇铸钢锭、火焰清理、加热、锻造、缓冷、热处理、机械加工、探伤、检验、包装入库。该合金钢与目前国内外风力发电所用的合金钢相比，抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率均有所提高、特别是低温冲击韧性显著提高。耐大气及耐海洋大气腐蚀率提高两个等级。CN10275ACCNN110221275702212764A权利要求书1/2页1.一种用于大型风电装置的合金钢，其特征在于，所述的合金钢含有下列化学成分：0.30～4.0wt％的碳、0.30～0.80wt％的硅、1.20～1.80wt％的锰、≤0.025wt％的磷、≤0.015wt％的硫、1.00～1.60wt％的铬、0.50～0.90wt％钼、0.20～0.35wt％的钒、0.05～0.12wt％的氮、0.02～0.07wt％的稀土，余量为铁及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的用于大型风电装置的合金钢，其特征在于，所述的合金钢内包含有≤0.10wt％的铌和/或钛。3.如权利要求2所述的用于大型风电装置的合金钢，其特征在于，所述的合金钢内下列化学成分的含量分别为：0.32～0.38wt％的碳、0.40～0.60wt％的硅、1.40～1.70wt％的锰、≤0.02wt％的磷、≤0.010wt％的硫、1.20～1.50wt％的铬、0.60～0.80wt％钼、0.25～0.35wt％的钒、0.06～0.10wt％的氮、0.03～0.06wt％的稀土。4.如权利要求3所述的用于大型风电装置的合金钢，其特征在于，在所述化学成分中钒/氮的质量比为3～4；或钒+铌/氮质量比为4～5。5.如权利要求4所述的用于大型风电装置的合金钢，其特征在于，在所述化学成分中稀土/硫的质量比为2～3。6.一种用于大型风电装置的合金钢工件的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括如下工艺步骤：S1、将铁水预处理后用于转炉炼钢，或将废钢用电炉炼钢；S2、将S1步骤得到的钢水用精炼炉进一步精炼成权1至5任意一项所述的合金钢；S3、将S2步骤得到的合金钢连铸成φ600～φ800mm坯料，或13～33T的钢锭；S4、将冷却后的连铸坯料或钢锭进行火焰清理；S5、再将清理后的坯料或钢锭加热、锻造；S6、将锻造后的合金钢进行缓冷处理；S7、将缓冷处理后的锻件再进行热处理；S8、将热处理后的合金钢锻件通过机加工，制成风电装置中使用的工件；S9、将机加工后的工件进行探伤、检验；S10、将探伤、检验后的工件包装入库。7.如权利要求6所述的用于大型风电装置的合金钢工件的制造工艺，其特征在于，在所述S2步骤中当钢水温度达到1580℃～1590℃时，进入还原期冶炼，先向钢水内喷吹硅钙合金粉、和/或电石粉、和/或铝粉，然后先加入硅锰铁合金、铬铁合金、钒铁合金和稀土合金，同时向钢水中吹氮气，在加入稀土合金应控制在稀土与硫之比为2～3；钒与氮之比控制在3～4。8.如权利要求6所述的用于大型风电装置的合金钢工件的制造工艺，其特征在于，在所述S3连铸工艺中需采用如下技术措施：1)保护浇铸，为了减少钢水被二次氧化和外来杂质夹杂带入钢水中，采用中间包钢水覆盖剂和结晶器保护渣，钢包与中间包之间采用长水口连接，中间包钢水通过浸入式水口进入结晶器，水口均采用氩气保护以及纤维密封圈密封；钢