一种风电42CrMo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法技术

技术编号：41348110 阅读：16 留言：0更新日期：2024-05-20 10:02

本发明专利技术公开了一种风电42CrMo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法，其步骤为：a.取重量组分为：C:0.38‑0.45％；Si:0.17‑0.35％；Mn:0.60‑0.90％；P:≤0.020％；S:≤0.015％；Cr:0.90‑1.20％；Mo:0.15‑0.30％；Ti:≤0.035％；Al:0.02‑0.045％；V:0.020～0.03％；Cu:≤0.20％；Ca:≤10ppm；Sn:≤100ppm；As:≤150ppm；Bi:≤100ppm；Sb:≤100ppm；Pb:≤100ppm；H:≤20ppm；O:≤20ppm；坯钢为原料进入预热后的锻造炉，始锻温度为1220℃，根据坯料的大小确定合理的保温时间，然后由终锻温度850℃空冷至室温；b.机械加工去除其氧化表皮；c.将工件放入加热炉内，将炉温加热至865±15℃，保温，然后空冷至室温；d.将工件放入加热炉内，将炉温加热675±15℃，保温，回火空冷至室温。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种风电42crmo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法。

技术介绍

1、风电齿轮箱用42crmo4锻件，执行标准en 10083-3，具有高强度和韧性，淬透性也较好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。随着风电行业的迅猛发展，42crmo4已成为风电齿轮传动件的主要材料。为确保风电齿轮产品的高效性、安全性运行，用户对材料质量技术指标不断提出新的要求。一旦损坏，运转中的风电机组就不能有效的转动，掉入箱体底部的碎屑很容易引起打齿，所以其危害性很大。

2、风电齿轮箱是风力发电机组中技术含量较高的部件之一，同时也是故障率比较高的部件之一，是我国风电技术水平提升的主要瓶颈。我国在《新兴能源产业发展规划》中提出，将在2011～2020年累计直接增加投资于新能源领域5万亿元，其中风电达到1.5万亿元。我国风电在能源结构中的比重将持续增加，装备国产化比例将大大提高。因此，开发优质高性能的齿轮运动部件，打破少数发达国家在技术方面的封锁与垄断，意义重大。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种有强度和韧性高，淬透性较好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度的风电42crmo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法。

2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种风电42crmo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法，其步骤为：a.取重量组分为：c:0.38-0.45％；si:0.17-0.35％；mn:0.60-0.90％；p:≤0.020％

3、b.机械加工去除其氧化表皮；

4、c.正火：将工件放入加热炉内，将炉温加热至865±15℃，保温，然后空冷至室温；

5、d.回火：将工件放入加热炉内，将炉温加热675±15℃，保温，回火空冷至室温。

6、作为一种优选的方案，提高mn含量0.7-0.9，cr含量0.95-1.2，mo含量0.17-0.3，控制s、p含量小于0.025，碳当量cev≥0.81％。as+sn+sb+bi≦0.035。

7、作为一种优选的方案，始锻温度1220℃，根据坯料的大小确定合理的保温时间，合理的保温时间是保证晶粒不易粗大的基础。终锻温度为850℃。

8、本专利技术的有益效果是：本方法生产的产品具有强度和韧性高，淬透性较好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。其安装高度高、长期受强风作用和工作环境温度低等因素影响，加之维修费用高，要求风电锻件在低温下也要具有较高的韧性。

9、42crmo4是在中碳合金钢相对于国内42crmo基础上提高mn含量0.7-0.9，cr含量0.95-1.2，mo含量0.17-0.3，控制s、p含量小于0.025，碳当量cev≥0.81％，as+sn+sb+bi≦0.035，达到优化配比，来提高淬透性、提升综合力学性能，用来制造比42crmo综合力学性能更高要求的锻件。mn、mo是提高淬透性的元素，提高mn、mo含量对提高淬透性更为明显。控制s、p含量小于0.025提高材料纯净度，能对奥氏体晶界能量提高，高温回火后的冲击韧性有很大的帮助。

10、42crmo4始锻温度1220℃，根据坯料的大小确定合理的保温时间，合理的保温时间是保证晶粒不易粗大的基础。终锻温度为850℃，过低的终锻温度将引起零件开裂的可能性，过高也是形成晶粒粗大的原因。

11、正火时将工件放入加热炉内，将炉温加热至865±15℃，保温，然后空冷至室温；消除应力，细化晶粒，获得的珠光体片层间距较小，碳化物分布均匀，增加材料硬度，提高强度。能进行切学加工，成本低，生产率高。

12、回火时将工件放入加热炉内，将炉温加热675±15℃，保温，回火空冷至室温。得到回火索氏体金相组织，减小或消除淬火钢件中的内应力，具有良好的韧性和塑性，较高的强度，良好的综合力学性能。

13、连铸坯经墩粗冲孔后经数控碾环机轧制，可以使晶粒更细小，对提高力学性能奠定基础。

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【技术保护点】

1.一种风电42CrMo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法，其步骤为：a.取重量组分为：C:0.38-0.45％；Si:0.17-0.35％；Mn:0.60-0.90％；P:≤0.020％；S:≤0.015％；Cr:0.90-1.20％；Mo:0.15-0.30％；Ti:≤0.035％；Al:0.02-0.045％；V:0.020～0.03％；Cu:≤0.20％；Ca:≤10ppm；Sn:≤100ppm；As:≤150ppm；Bi:≤100ppm；Sb:≤100ppm；Pb:≤100ppm；H:≤20ppm；O:≤20ppm；坯钢为原料进入预热后的锻造炉，始锻温度为1220℃，根据坯料的大小确定合理的保温时间，然后由终锻温度850℃空冷至室温；

2.如权利要求1所述的一种风电42CrMo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法，其特征为：提高Mn含量0.7-0.9，Cr含量0.95-1.2，Mo含量0.17-0.3，控制S、P含量小于0.025，碳当量CEV≥0.81％。As+Sn+Sb+Bi≦0.035。

3.如权利要求1所述的一种风电42CrMo4合金钢齿轮箱锻件的生产

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【技术特征摘要】

1.一种风电42crmo4合金钢齿轮箱锻件的生产方法，其步骤为：a.取重量组分为：c:0.38-0.45％；si:0.17-0.35％；mn:0.60-0.90％；p:≤0.020％；s:≤0.015％；cr:0.90-1.20％；mo:0.15-0.30％；ti:≤0.035％；al:0.02-0.045％；v:0.020～0.03％；cu:≤0.20％；ca:≤10ppm；sn:≤100ppm；as:≤150ppm；bi:≤100ppm；sb:≤100ppm；pb:≤100ppm；h:≤20ppm；o:≤20ppm；坯钢为原料进入预热后的锻造炉，始锻温...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟，盛天宇，
申请(专利权)人：张家港海锅新能源装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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