Ricerca & Applicazione di materiali in ghisa sferoidale ad alta resistenza e tenacità per getti di energia eolica

Per ottenere una bassa temperatura materiali in ferro duttile con maggiore resistenza e tenacità, gli elementi di lega Ni e Nb sono stati aggiunti al materiale QT400-18AL per la lega. Attraverso le prove delle proprietà meccaniche, struttura metallografica, energia di impatto a bassa temperatura e prestazione a fatica dei campioni, si può sapere che la lega di Ni e Nb può migliorare significativamente le proprietà meccaniche del materiale QT400-18AL. Nel frattempo, utilizzando questo materiale QT400-18AL legato, il duplice obiettivo di migliorare la qualità dei getti e ridurre i costi è stato raggiunto.

Vantaggi della ghisa nodulare

Ghisa nodulare,con resistenza all'usura e assorbimento degli urti, non è sensibile alle lacune, e le caratteristiche delle prestazioni di lancio, e minori costi di produzione, ciclo produttivo breve, è un materiale ideale per i getti a vento. Attualmente, le dimensioni dei getti per l'energia eolica stanno aumentando poiché le turbine eoliche continuano a diventare più grandi e più pesanti. Lo spessore della sezione trasversale di alcune parti è stato superato 200 mm. La velocità di solidificazione e raffreddamento dei getti spessi e di grande sezione è lenta, che porta facilmente ad una forma scadente e ad una piccola quantità di grafite sferica e causa anche problemi di grafite frammentata. La struttura della matrice formerà anche una grave segregazione della composizione, con conseguente generazione di un gran numero di carburi difficili da eliminare anche attraverso un trattamento termico a lungo termine. Inoltre, i getti hanno grana grossa e sono più soggetti a difetti quali punti neri e porosità da ritiro.

Negli ultimi anni, generalmente adozione del rigoroso controllo della composizione chimica, migliorare il processo di fusione dopo il trattamento termico, soprattutto le misure di raffreddamento forzato, tali da migliorare l’organizzazione, ha avuto un buon effetto. Tuttavia, è quasi impossibile migliorare la qualità dei componenti in ghisa sferoidale dell’energia eolica semplicemente migliorando i processi e le attrezzature, soprattutto senza aumentare i costi. Attualmente, l'energia eolica domestica utilizza materiali di fusione in ghisa duttile principalmente per qt400-18 al; la sua prestazione meccanica è la resistenza alla trazione di 360 MPa, resistenza allo snervamento di 220 MPa o superiore, o più allungamento alla rottura 12.5% o superiore, E 30 ℃ energia minima di assorbimento dell'impatto di: 10 J (in media) E 7 J (separare). I materiali dei getti di ghisa sferoidale ad alta resistenza applicati all'estero sono materiali di ferrite rinforzati con soluzione solida EN-GJS-500-14 e EN-GJS-600-10, e le loro proprietà meccaniche sono molto più elevate di quelle del QT400-18AL. Tuttavia, questo materiale non ha requisiti per l'energia d'impatto a bassa temperatura, e la sua applicazione nel campo dell’energia eolica comporta dei rischi. Perciò, è necessario sviluppare un'alta resistenza, materiale in ghisa sferoidale ad alta tenacità e a bassa temperatura per getti di energia eolica.

I tecnici cercano di migliorare l'energia eolica utilizzando il metodo di lega con la resistenza e la tenacità dei getti di ghisa duttile per ridurre le dimensioni del getto e la soluzione densa causata dalla lenta velocità di raffreddamento dei getti e dal problema della qualità del getto spesso. 1, la formula dei materiali leganti della ghisa nodulare è di grande aiuto per migliorare le proprietà meccaniche della ghisa sferoidale, Tuttavia, getti di energia eolica per i requisiti energetici di impatto a bassa temperatura. Perciò, gli elementi di lega aggiunti devono essere considerati in modo globale.

Principalmente in materiale qt400-18 al, sulla base dell'aggiunta di elementi di lega di Ni, N.B, e Zr tre elementi; hanno fondamentalmente i seguenti vantaggi: (1) Il Ni può ridurre la temperatura di transizione fragile della ghisa nodulare, l'aggiunta di una certa quantità di può migliorare le prestazioni a bassa temperatura della ghisa nodulare. (2) l'Nb è ampiamente utilizzato nell'industria metallurgica, aumentare l'Nb può migliorare le proprietà meccaniche della ghisa nodulare, e non influisce sulle sue prestazioni a bassa temperatura. (3) L'aumento di una piccola quantità di Zr può avere l'effetto del DNA, purificazione e raffinazione del grano, ed è vantaggioso per le prestazioni a bassa temperatura della ghisa nodulare.

1.La formula specifica è mostrata nella tabella 1

Tavolo 1 Formula materiale (Frazione di massa, %)

2.Produzione di prova dei materiali

2.1 preparazione del materiale

(1) aggiungendo ferro, torniamo al forno di carica e al forno per rottami di acciaio per la fusione del ferro.

(2) per aumentare il carbonio del ferro liquido, il contenuto di carbonio del controllo soddisfa i requisiti della tabella 1.

(3) dopo la carburazione della sferoidizzazione del ferro liquido, l'inoculazione e la lavorazione della lega: secondo la tabella 1 percentuale qualitativa di Nb e Ni; Zr è stato aggiunto tramite inoculanti di silicio-zirconio.

(4) la palla, lavorazione di inoculazione e lega del ferro liquido dopo il versamento, getti per energia eolica con materiale in ghisa sferoidale ad alta resistenza e tenacità.

2.2 prova a bloccare la dimensione del blocco di prova: 300 mm * 300 mm * 300 mm, con 70 blocco di prova di spessore mm. Le condizioni di versamento e disimballaggio sono mostrate nelle figure 1 E 2.

3. Risultati dei test

3.1 Proprietà meccaniche

Il test è stato condotto in conformità con “GB/T 228-2002 Metodo di prova per prove di trazione di materiali metallici a temperatura ambiente”, e i risultati sono mostrati nella tabella 2.

Tavolo 2 Proprietà meccaniche

Fornitore

Luoyang Fonyo Heavy Industries Co., Ltd,fondata nel 1998, è un produttore di parti ferroviarie in fusione. La nostra fabbrica copre un'area di 72.600㎡, con più di 300 dipendenti, 32 tecnici, compreso 5 ingegneri senior, 11 ingegneri assistenti, E 16 tecnici.

La nostra capacità produttiva è 30,000 tonnellate all'anno. Attualmente, produciamo principalmente fusione, lavorazione, e assemblaggio per locomotiva,vagone ferroviario,treni ad alta velocità, attrezzature minerarie,energia eolica,ecc. I nostri prodotti sono stati esportati in Russia, gli Stati Uniti, Germania, Argentina, Giappone, Francia, Sudafrica,Italia e altri paesi.
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