[发明专利]一种风力发电机用合金材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种风力发电机用合金材料的制备方法，属于合金材料技术领域。本发明采用沉淀包覆法将Fe、Ni、Ti、Mg混合粉末用钨包覆，通过机械合金化和热等静压法制备一种具有断裂强度高的风力发电机用合金材料；钨具有高烙点、高热导率、低热膨胀系数、低溅射率、低蒸汽压、低氢溶解度和低氚滞留等特性，使得合金材料断裂强度高，韧性好且耐磨；在室温条件下时，将混合粉悬浮液与盐酸溶液相混合，沉淀就会开始形核，而使前驱体粉末具有核壳结构；本发明中钛和镁都是密排六方晶体结构，能保证钛和镁良好的界面结合，制备工艺中热处理的过程使得风力发电机用合金材料的硬度与抗压性能够进一步提高，使用寿命更加持久。

技术领域

本发明涉及一种风力发电机用合金材料的制备方法，属于合金材料技术领域。

背景技术

随着风力发电技术日趋成熟，风力发电机组正不断的向大型化发展。2002年前后，国际风力发电机市场上的主流机型已达到1.5MW以上。2010年10月份，我国也已成功研制了国内首台5MW永磁直驱海上风力发电机，并且在2011年开始批量供应国内外市场，MW级风力发电机已经成为商业化机组的主流。

为了提高风力发电设备的使用效率，世界各大风力发电厂商对大功率风力发电设备投入了非常大的人力、物力和财力。而且，随着风力发电设备装机容量的提升，各部分组成零件的尺寸也铸件增大，且性能要求也随之提高，故对风能发电设备组件的设计和性能的研究已成为学术研究的前沿。

风能发电机组运行环境极端恶劣，一般都建在沿海岛屿、边远山区和地广人稀的大草原。成年累月地接受大风大雨的洗礼和烈日炎炎的阳光曝晒。风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。

随着新能源的发展，风力发电机被广泛应用，风力发电机的使用环境比较复杂，对风力发电机的各个部件的强度、耐高温、耐磨擦、耐腐蚀、耐候性能的要求都比较高。

随着现代工业工作环境的严酷性越来越高，大部分风力发电机又暴露在露天环境下，迫切需要风力发电机能够在耐磨、耐蚀、高温等工况下工作且不影响自身的性质，另外工业中对于材料的整体要求也越来越高，使用寿命也需要加长。因此工业实际生产中，设计出一种适用于风力发电机用合金材料是非常有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有风力发电机工作环境恶劣，需要风力发电机能够在耐磨、耐蚀、高温等工况下工作且不影响自身性质的问题，提供了一种风力发电机用合金材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按质量比为1∶1∶1∶1将Fe、Ni、Ti、Mg粉混合，得混合粉，将混合粉体置于行星式球磨机中，球磨2～4h，得预处理混合粉；按质量比1∶5∶0.2将预处理混合粉、偏钨酸铵溶液和聚乙烯吡咯烷酮混合，超声分散30～50min，得分散液，按体积比3∶5将分散液和质量分数为7%盐酸溶液混合，室温下搅拌1～2h后，在温度为60～80℃下搅拌20～30min，得复合溶液，过滤得滤渣，用去离子水清洗滤渣3～5次并置于60～80℃烘箱中干燥至恒重，研磨得前驱体粉末；按质量比1∶1∶10将碳化钛、碳化锌和前驱体粉末混合均匀，球磨3～5min，得复合粉末，将复合粉末模压成型，得块体材料；

（2）将块体材料抽真空，并进行熔炼搅拌处理，得金属液，在氮气保护下，将金属液吸入模具中，冷却后即得合金材料，将合金材料进行热处理，随炉冷却，即得风力发电机用合金材料。

步骤（1）所述的球磨条件参数为球料比10∶1，磨球直径为5～10mm，公转与自传的传动比1∶2，转速为100～200r/min。

步骤（1）所述的模压成型为在压制压力为20～30吨力，保压时间为30～40s，脱模压力为8～10吨力下模压成型。