[发明专利]一种风力发电风叶用的铜锰合金钢材料

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电风叶用的铜锰合金钢材料。

背景技术

风力发电是一项成熟的廉价电力资源，它由三相永磁发电机、风叶、塔架、拉索、控制器、逆变器、蓄电池组等组成。风力推动风叶转动时，产生的三相低压交流电经专用控制电路变为直流电给蓄电池充电储存。使用时由逆变器（逆变电源）产生220v，50Hz交流电，与使用电网供电一样方便，一次投入长期用电不花钱。一套300W风力发电机即可满足一个家庭的电视、DVD、卫星接收机、电风扇、照明等用电，若配制更大功率的风机，还可满足冰箱、小型水泵等较大用电量的电器及机械设备的使用。它是草原、海岛、山区、农场、林场、渔船等无电或常停电地区理想的电源。

例如申请号为200910028966.5，发明名称为风力发电机的叶片，涉及一种风力发电机的叶片，包括叶片本体以及与之连接的叶片根部，所述叶片本体为一空心壳体，叶片根部为整体的金属材料构成，其特征在于所述叶片壳体由钢筋骨架以及在钢筋骨架上浇注的混凝土连接构成。本发明主要为钢筋混泥土结构，比较传统玻璃钢结构的风力发电机叶片，具有更好的强度以及耐用性，而且材料易得，价格便宜，可有效降低风力发电机的造价，便于风力发电机在风力资源丰富的边远欠发达地区得到更广泛的推广。

再例如申请号为201010546214.0，发明名称为风力发电叶片用复合材料的专利，涉及一种风力发电叶片用复合材料，由环氧树脂组合物和占环氧树脂组合物重量的68～73％的纤维增强织物组成。所述环氧树脂组合物，包括重量配比为100∶28～33的A组分和B组分。A组分由环氧当量为175～185克/当量的双酚A型环氧树脂、双官能团环氧稀释剂、单官能团环氧稀释剂稀释剂、环氧偶联剂和抗氧化剂组成，B组分由脂肪族多胺和脂环族胺组成。纤维增强织物所述。本发明公开了各原料的重量配比。

风叶是风力发电中承受温度载荷最剧烈和工作环境最恶劣的部件之一，因而对其材料的要求极为苛刻。利用现有技术中采用的复合材料及常用的不饱和树脂及环氧树脂材料的风叶，其强度和抗风打击的能力跟不上现在风力发电用叶片的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种成本低、抗腐蚀性强以及耐磨性强的风力发电风叶用的铜锰合金钢材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种风力发电风叶用的铜锰合金钢材料，各成分及其质量百分比为：

C：0.02～0.14%，Cr：7～10.5%，Mn＜1.5%，Si：0.5～1.5%，Cu：0.03～0.08%，Al：3.5～5.5%，B：0.5～2.5%，余量为Fe。

一种风力发电风叶用的铜锰合金钢材料，各成分及其质量百分比为：

C：0.02%，Cr：7%，Mn＜1.5%，Si：0.5%，Al：3.5%，Cu：0.03%，B：0.5%，余量为Fe。

一种风力发电风叶用的铜锰合金钢材料，各成分及其质量百分比为：

C：0.04%，Cr：8.5%，Mn＜1.5%，Si：0.7%，Al：4.0%，Cu：0.05%，B：1.0%，余量为Fe。

一种风力发电风叶用的铜锰合金钢材料，各成分及其质量百分比为：

C：0.06%，Cr：8.5%，Mn＜1.5%，Si：0.8%，Al：4.5%，Cu：0.06%，B：1.5%，余量为Fe。

一种风力发电风叶用的铜锰合金钢材料，各成分及其质量百分比为：

C：0.1%，Cr：10%，Mn＜1.5%，Si：1.0%，Al：5.0%，Cu：0.08%，B： 2.5%，余量为Fe。

本发明采用上述技术方案后，具有如下技术效果：

本发明通过改变合金钢材料的配比，适当减小硅、锰的含量，适度添加铬元素，显著提高了强度、硬度和耐磨性，并且能够提高阀门的抗氧化性和耐腐蚀性。根据本发明制造的风叶具有如下优点，具体有：

1、本发明中加入硼元素，使钢中易形成高硬度的铁硼化合物，明显改善铸钢耐磨性，部分硼溶于基体，可改善基体淬透性。

2、本发明中添加氧化剂铝，铝具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力，具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。

3、综合力学性能好，有较高的强度和疲劳强度，屈服强度能够达到1000MPa以上，抗拉强度能够达到1200MPa以上，硬度能达到520Hv以上，韧性优良。