用于风电的含镍硬质合金
2020年03月20日 11:46 37058次浏览 来源： 国际镍协会 分类： 镍资讯
风力发电是一个快速增长的能源领域，截至2018年底运营容量近600千兆瓦，提供了全球电力需求的 5％ 左右。与太阳能、生物质能和水力发电一样，风力发电也是替代化石燃料的可再生能源之一。
目前，公用事业规模的风力发电机总输出功率已超过5兆瓦（MW）。按每兆瓦材料用量计算，风力发电是所有发电方式中钢铁密集程度最高的。按现有设计方案计算，每兆瓦装机容量大约要用300吨钢材。表1列出了风力发电系统的一些主要部件、典型结构材料及其用途。表中很多部件采用了含镍材料。
韧性好，强度更高
高强度等温淬火球墨铸铁（ADI）是一种铸铁材料，其中的碳以石墨球的形态存在于奥铁体基体中――奥铁体是铁素体与奥氏体的混合物，保证了ADI 的高强度和延展性。如表2所示，添加镍、钼和铜元素可延缓珠光体的形成，促使奥铁体形成，提高淬硬性。ADI 的抗张强度和抗屈服强度是标准延性铁的两倍，疲劳强度提高了50％。因此，与标准延性铸铁相比，用 ADI 制作轮毂、中空轴和齿轮箱壳体等较大铸件，可以大幅减轻重量。
高性能齿轮钢
风力发电机的齿轮要求长疲劳寿命和高韧性。硬质表面和韧性内芯构成的耐磨损齿轮，能承受高级别冲击负荷。表 2 所示的高性能镍铬钼渗碳钢具有深度淬硬能力和很强的耐疲劳性。目前，18CrNiMo7-6 钢是用于风车齿轮箱的标配齿轮钢。
风力发电还涉及到其他设备，例如安装风力发电机所需的大型移动式起重机。由于吊装高度和重量的要求，起重机吊臂需要由超高强度钢制成。适用的钢号介于 S690--S960之间，如表2所示。起重机吊臂通常由淬火和回火钢板制成，含镍量最高可达 2％。
距离海岸越远，风力越强劲、持续性越好。这些地方的海水深度普遍超过60米（200英尺），因此无法安装固定基座的风力发电机。风力发电行业正在测试漂浮式风力发电机，例如，Hywind Scotland 风电场共有五台漂浮式风力发电机，总容量为30 兆瓦。风力发电行业甚至在考虑建造输出功率超过10兆瓦的风力发电机。
责任编辑：付宇
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