风力发电要大量用到铸件设备,特别是球铁铸件。球铁铸件的化学成分对材料的性能影响较大,主要的控制措施是:
1、C和Si
一般球铁的w(C)量为3.6-3.9%,w(Si)量为1.8-3.0%。由于球铁低温冲击要求高,缩松小。选取w(C)量偏上限、w(Si)量偏下限,利用石墨自膨胀可以减少或消除缩松。一般选择w(C)3.70-3.85%,w(Si)1.8-2.4%。
2、Mn
Mn是促进珠光体形成元素,它有助于提高强度,但会使韧性下降,导致伸长率和低温冲击功下降,在保证抗拉强度和屈服强度的前提下,应降低w(Mn)量,一般w(Mn)量选定在0.10-0.30%。
3、P
P在铸铁中为有害元素,形成二元或三元磷共晶,强烈降低风力发电铸件的低温冲击韧性和伸长率,因此是需要控制的主要有害元素,要求控制w(P)在0.040%以下。
4、S
S也是球铁中的有害元素,其量应低些。w(S)控制在0.020%以下,但需注意w(S)量太低将会影响孕育效果。
5、RE
RE可净化铁液、脱硫、脱氧和促进球化。当原铁液中w(S)量较低时,RE应低些,不然易产生夹渣和石墨畸变,一般确定w(RE)量为0.010-0.030%。
6、Mg
Mg是球化元素,但对韧性有影响,对风电铸件来说,不能太高,以保证低温冲击功和较小的夹渣和缩松倾向,所以w(Mg)量为0.030-0.055%。
7、杂质元素
一般控制w(Ti)<0.06%,w(V)<0.06%,w(Cr)<0.06%,w(Sn)<0.03%,w[Pb+Bi+(Ti/10)]<0.008%,w(Mo)<0.05%。
综上,风电球团铸件的化学成分一般为:w(C)3.70-3.85%、w(Si)1.8-2.4%、w(Mn)0.10-0.30%、w(P)<0.040%、w(S)0.006-0.020%、w(RE)0.010-0.030%、w(Mg)0.030-0.055%。(紫焰)