螺栓的检查方法技术

一种要用于极度风力条件下的螺栓的试验方法，由此能够将由Ｃｒ－Ｍｏ钢制成的螺栓分成可用于寒冷地区的螺栓组和不可用于寒冷地区的螺栓组，而不进行涉及复杂操作的却贝冲击试验。具体来说，一种用于确定由热处理的Ｃｒ－Ｍｏ钢制成的螺栓是否可用于寒冷地区的试验方法，其中所述确定是在Ｊ参数和螺栓直径两者的基础上进行的，所述Ｊ参数由下式计算：Ｊ＝（Ｓｉ％＋Ｍｎ％）×（Ｐ％＋Ｓｎ％）×１０４（其中Ｐ％、Ｓｉ％、Ｍｎ％和Ｓｎ％分别是在Ｃｒ－Ｍｏ钢的检查证明书中所记载的磷（Ｐ）、硅（Ｓｉ）、锰（Ｍｎ）和锡（Ｓｎ）的含量（质量％））。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于检查螺栓，特别是要用于在寒冷气候地区安装的风力涡轮机 的；由此，在所述检查方法中，能够判断作为检查对象的螺栓能否用于风力 涡轮机。
技术介绍
用于风力发电用风力涡轮机的螺栓需要具有高强度和足够的韧性。因此，作为用 于风力涡轮机的螺栓的钢材，经常使用具有高强度和足够韧性的铬钼钢。铬钼钢是由铁 0 )、碳(C)、铬(Cr)和钼(Mo)制成的特种合金钢；即，铬钼钢在除了基础成分铁(Fe)之 外还包含碳(C)的碳钢(Fe+C)中具有材料成分铬(Cr)和钼(Mo)；向钢中添加铬元素提高 了其硬化性；向钢中添加钼元素进一步提高了其硬化性；而且，在回火过程中，铬钼钢不易 变软和变脆。就成分的百分率而言，现在解释作为用于风力涡轮机的螺栓材料 的铬钼钢的成分的实例；铬钼钢包含含量为0. 33%以上且0. 38%以下的碳(C)，含量为0. 15%以上且0. 以下的硅(Si)，含量为0. 60%以上且0. 85%以下的锰(Mn)，含量为0. 90%以上且1. 20%以下的铬(Cr)，含量为0. 15%以上且0.30%以下或大于0.30%的钼(Mo)，含量为0.03%以下的磷(P)，及含量为0. 03%以下的硫(S)。由铬钼钢制成的螺栓具有足够的强度和韧性；因而，在将螺栓用于在非寒冷气候 地区安装的风力涡轮机时，没有特别的问题。另一方面，在环境温度低达_40°C的寒冷气候地区安装的风力涡轮机的情况下，要 求用于风力涡轮机的螺栓材料的却贝冲击强度等于或大于作为材料韧性指标的_20°C条件 的27。然而，已知，在多个由铬钼钢制成的螺栓中，一些螺栓显示出大于或等于作为材 料韧性指标的-20°C条件的27却贝冲击强度，而一些螺栓显示出小于作为材料韧性指 标的-20°C条件的27却贝冲击强度；即，在制造多个铬钼钢螺栓的情况下，一些螺栓的 却贝冲击强度不满足等于或大于作为材料韧性指标的-20°C条件的27却贝冲击强度要 求。因此，不能将未满足却贝冲击强度要求的铬钼钢螺栓用作待用于在寒冷气候地区安装 的风力涡轮机的螺栓。由于上述原因，有时考虑将不同于铬钼钢的钢材用于待用于在寒冷气候地区安装 的风力涡轮机的螺栓；因而，考虑了在较低温度下具有高却贝冲击强度特性，即，具有较高 低温韧性特性的作为铬钼钢替代物的材料。专利文献1 (日本特开平8-67950号公报)公开了一种具有优异强度和韧性的马 氏体不锈钢；自然，这种马氏体不锈钢能够用作低温韧性高的材料。所述马氏体不锈钢包含含量为0.05%以上且0. 15%以下的碳(C)，含量为2%以下的硅(Si)，含量为2%以下的锰(Mn)，及含量为10% 2O % 的铬(Cr)。而且，在马氏体不锈钢的晶体结构基质中，马氏体不锈钢包含体积百分率为1 30%的粒径小于2微米的微细碳化物，所述微细碳化物均勻地分散在基质中；其中，将材料 的原始奥氏体粒径微细化成30微米以下。用这种方法，改进了马氏体不锈钢的韧性。然而，为了制造在专利文献1中公开的马氏体不锈钢，不得不在晶体结构中添加 大量铬；从而，用于提高螺栓用钢材的强度的铁类回火碳化物不能容易地析出和生长；因 而，难以提高专利文献1中提出的材料的强度。因此，难以利用所提出的材料作为在寒冷气 候地区安装的风力涡轮机中使用的螺栓材料。而且，如果将可用于在寒冷气候地区安装的风力涡轮机的螺栓的材料与在非寒冷 气候地区安装的风力涡轮机中用作螺栓材料的铬钼钢一起使用，那么必须在分别的设备中 制造这两种材料；因此，原始成本以及运行费用增加。因而，如前所述的背景可能带来将由铬钼钢制成的螺栓分成两类的想法；第一类 是可用作在寒冷气候地区安装的风力涡轮机的螺栓的螺栓种类，第二类是不可用作在寒冷 气候地区安装的风力涡轮机的螺栓的螺栓种类；其中，分类标准是每种螺栓材料的却贝冲 击强度是否大于或等于却贝冲击值27 (在-20°C下)，所述值27 作为源于对要用于 在寒冷气候地区安装的风力涡轮机的螺栓的要求的阈值。为了进行螺栓的分类，例如，可以考虑每一个生产批量的铬钼钢螺栓取样一个螺 栓，从而对取样螺栓进行却贝冲击试验；如果取样螺栓的却贝冲击值满足所述标准，那么认 为属于所述生产批量的螺栓可用于寒冷气候条件；如果未满足所述标准，那么认为属于所 述生产批量的螺栓不可用于寒冷气候条件。用这种方法，就不必在分别的设备中制造用于寒冷气候条件和非寒冷气候条件的 两种钢材；因而，能够准备用于寒冷和非寒冷气候条件的两种钢材，而不增加原始成本和运 行费用。另一方面，在却贝冲击试验中，对带缺口的棱柱状(right prism shape)的试验片 进行试验，由此通过高速冲击将试验片破坏；在破坏试验片所需的冲击能量的基础上，评价 试验片的韧性。因此，为了进行却贝冲击试验，不得不对从所述生产批量的螺栓中取样的取 样螺栓进行切割，从而制造棱柱状试验片；因而，在准备试验片时，需要复杂且耗时的工作。 因此，进行铬钼钢螺栓的却贝冲击试验和在却贝冲击试验结果的基础上将铬钼钢螺栓分成 两类(即可用于寒冷气候条件的螺栓和不可用于寒冷气候条件的螺栓)需要数小时的工 作；并且，复杂的工作过程是必需的。而且，存在另一个问题；按照其中通过利用却贝冲击试验来判断所制造的铬钼钢 螺栓是否可用于寒冷气候条件的上述方法，直到却贝冲击试验完成，才能进行关于所述批 量螺栓是否可用的判断。而且，由于在进行却贝冲击试验之前可用的螺栓数对全部制造的 螺栓数之比尚不清楚，所以不能判断是否准备了必需数量的可用于寒冷气候的螺栓；在一 些情况下，不能及时为风力涡轮机的构建工作准备必需数量的螺栓。
技术实现思路
考虑到上述问题，本专利技术旨在提供一种用于检查由铬钼钢制成的螺栓的螺栓检查 方法，由此能够判断螺栓是否可用于在寒冷气候地区安装的风力涡轮机，而不进行伴随烦 杂工作过程的却贝冲击试验。为了解决上述问题，本专利技术旨在提供一种，用于检查由铬钼钢通 过热处理过程制成的螺栓，从而判断所述螺栓是否可用于寒冷气候条件，所述方法包含如 下步骤计算以下式表示的J 参数，J= (Si%+Mn% ) X +Sn% ) X104，其中 Si%、 Mn%, 和Sn%分别表示以质量％计的硅百分含量、锰百分含量、磷百分含量和锡百分含 量，铬钼钢中的每种百分含量记载在钢材检查证明书中，及通过利用所计算的J参数和作为螺栓典型长度的直径来判断螺栓是否可用于寒 冷气候条件。在此需指出，钢材检查证明书是指由钢材制造商出版并证明钢材检查记录的证明 书；并且，在证明书中毫无疑问记载了包含至少四种元素，即硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)和锡 (Sn)的元素百分含量(以质量％计)的数据。另一方面，判断螺栓(原材料)是否可用于寒冷气候应用在以往是通过评价作为 材料韧性指标的螺栓材料(由螺栓的钢材制造商供应的原材料)的却贝冲击值来进行的。本专利技术的专利技术人揭示了，以等式(后述的)表示的J参数和螺栓直径可以作为螺 栓材料即供应的铬钼钢的却贝冲击值指标；并且，本专利技术人发现，在J参数和螺栓直径的基 础上，能够判断螺栓(原材料)是否可用于寒冷气候条件。通过在J参数和螺栓直径的基础上判断螺栓是否可用于寒冷气候条件，能够省去 包含复杂过程的耗时的却贝冲击试验；因此，能够缩短螺栓检查时间且能够简化这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺栓的检查方法，所述方法用于检查由铬钼钢通过热处理过程而制成的螺栓，从而判断所述螺栓是否可用于寒冷气候条件，所述方法包含如下步骤：　　计算以下式表示的Ｊ参数，Ｊ＝（Ｓｉ％＋Ｍｎ％）×（Ｐ％＋Ｓｎ％）×１０↑［４］，其中Ｓｉ％、Ｍｎ％、Ｐ％和Ｓｎ％分别表示以质量％计的硅百分含量、锰百分含量、磷百分含量和锡百分含量，所述铬钼钢中的每种百分含量记载在钢材检查证明书中，及　　通过利用所计算的Ｊ参数和作为螺栓典型长度的直径来判断螺栓是否可用于寒冷气候条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：中山伸，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP