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在降低成本的同時,緊固件使用者提出了大幅度減輕重量和較高的強度,以便抵抗拉長、拉斷、滑扣和磨損;可靠的韌性以減少對偏斜、缺口應力集中和表面質量的敏感性。在潮濕的大氣或腐蝕氣氛環境下工作的組合螺釘,還要求其有足夠低的延遲斷裂敏感性,以及良好的冷鐓性。
風電高強度組合螺釘采用的鋼是w(C)為0.30%~0.55%的中碳結構鋼、中碳合金結構鋼,在正常溫度淬火后進行450~600℃間的高溫回火,稱為調質處理,獲得的組織是回火索氏體或回火托氏體,其中滲碳體呈顆粒狀均勻分布。中碳結構鋼調質處理后的抗拉強度要求>750~900MPa,屈服強度>600~750MPa;而中碳合金結構鋼調質處理后的抗拉強度要求>1000~1250MPa,屈服強度>850~1150MPa,斷后伸長率9%~13%,強塑積一般應大于104MPa%,尤其是適合于要求強度及韌性的較好匹配,即高的強韌性。
目前,風電高強度組合螺釘大部分選擇10.9級,少量為8.8級。10.9級高強度組合螺釘,其硬度值為32~39HRC,抗拉強度Rm≥1040MPa,斷后伸長率≥9%,斷面收縮率≥48%,低溫沖擊吸收功(-40~-45℃)KV2≥27J。
因此,大多數都采用合金結構鋼制造,經過調質處理。風電高強組合螺釘的用途正在逐步擴大,隨著風電機組的高性能化和材料應用應力提高,主機尺寸減小,減速箱的輕量化,對組合螺釘提出了更高的設計應力和減重的要求,而最有效的措施是提高組合螺釘用鋼的使用強度。
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