大功率风电偏航轴承套圈用钢及其模拟热处理工艺

42Cr Mo钢已成功地用作小功率(2 MW及以下)风电偏航轴承套圈用钢,但由于其有限的淬透性,无法满足大功率风电偏航轴承套圈用钢的要求,因此,研究中引入40Cr Ni Mo钢和硼微合金化42Cr Mn Mo B钢进行对比分析。研究42Cr Mn Mo B钢、40Cr Ni Mo钢和42Cr Mo钢的淬透性,利用DEFORM3D模拟软件对5 MW风电偏航轴承套圈壁厚1/4位置处的油冷速率进行模拟,并利用模拟热处理炉对三种钢进行模拟热处理,随后对试验钢进行常规力学性能的测试。结果表明,42Cr Mn Mo B钢在端淬距离为85 mm位置处的硬度值为46 HRC,油淬后的理想临界直径约为160 mm,远高于42Cr Mo钢在85 mm位置处的29 HRC和43 mm的理想临界直径;经DEFORM3D模拟软件模拟的5 MW级风电偏航轴承壁厚1/4位置处的平均油冷速率约为0.7℃/s;在模拟油冷并经590℃回火1 h处理后42Cr Mn Mo B钢各项力学性能均能满足5 MW级风电偏航轴承套圈用钢的性能要求,具有应用于大功率风电偏航轴承套圈中的潜能。

Novel Boron Microalloyed Steel Used for High-power Wind Turbine Yaw Bearing Rings and Corresponding Simulation of Heat Treatment Process