大功率风电偏航轴承套圈用钢及其模拟热处理工艺.pdf

学兔兔 第 51卷第 l4期 机 械 工 程 学 报 VO1．51 NO．14 2015年 7 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEER N【G Ju1． 20l5 DoI：10．3901／JM E．2015．14．029 大功率风 电偏航轴承套圈用钢及其模拟 热处理工艺术 陈 晨 杨志南 2 张 洋 张福成 郑炀曾 (1．燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室 秦皇岛 066004： 2．燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛 066004) 摘要：42CrMo钢已成功地用作小功率(2MW 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40CrNiMo钢和硼微合金化42CrMnMoB钢进行对比分析。研究42CrMnMoB 钢、40CrNiMo钢和42CrMo钢的淬透性，利用DEFORM3D模拟软件对 5Mw 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，42CrMnMoB 钢在端淬距离为85mm位置处的硬度值为46HRC，油淬后的理想临界直径约为 160nlrn，远高于42CrMo钢在 85rflln位置 处的29HRC和43nun的理想临界直径：经DEFORM3D模拟软件模拟的5Mw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~C／s；在模拟油冷并经 590℃回火 1h处理后42CrMnMoB钢各项力学性能均能满足 5MW 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。 关键词：轴承钢；淬透性；热处理；模拟；风 电 中图分类号：TG142 NovelBoronM icroalloyedSteelUsedforHigh-powerW indTurbineYaw BearingRingsandC0rresp0ndingSimulationofHeatTreatmentProcess CHEN Chen YANG Zhinan · ZHANG Yang ZHANG Fucheng ZHENGYangzeng f1．StateKeyLaboratoryofMetastableMaterialsScienceandTechnology, YanshanUniversity,Qinhunagdao066004； 2．NationalEngineeringResearchCenterforEquipmentandTechnologyofColdStripRolling， YanshanUniversity,Qinhuangdao066004) Abstraet：The42CrMosteelhasbeenSuccessfullyusedforsmal1．power(2MW orbelow)windturbineyawbearingrings，butit could notmatch thedemand ofthehigh．powerwindturbine yaw bearing ringsresulting from itslimitedhardenability．The 40CrNiMosteelandtheboronmicroalloyed42CrMnMoB steelraestudiedofrcomparison．Thehardenabilityofhte42CrMnMoB stee1．the40CrNiMosteelandthe42CrMosteelraesutdied．Thecoolingrateatthe1／4o