用于风电的含镍硬质合金

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，获取了全球电力市场需求的 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多达5兆瓦(MW)。按每兆瓦材料用量计算出来，风力发电是所有发电方式中钢铁密集程度最低的。按现有设计方案计算出来，每兆瓦装机容量约能用300吨钢材。表格1所列了风力发电系统的一些主要部件、典型结构材料及其用途。

表中很多部件使用了含镍材料。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不存在于奥铁体基体中――奥铁体是铁素体与奥氏体的混合物，确保了ADI的高强度和延展性。

如表格2右图，加到镍、钼和铜元素可减缓珠光体的构成，促成奥铁体构成，提升淬硬性。ADI的抗张强度和外用屈服强度是标准延性铁的两倍，疲劳强度提升了50%。

因此，与标准延性铸铁比起，用 ADI制作轮毂、中空轴和齿轮箱壳体等较小铸件，可以大幅度减低重量。高性能齿轮钢风力发电机的齿轮拒绝宽疲惫寿命和高韧性。硬质表面和韧性内芯包含的耐磨损齿轮，能忍受高级别冲击负荷。表格 2右图的高性能镍铬钼渗碳钢具备深度淬硬能力和很强的耐热疲惫性。

目前，18CrNiMo7-6 钢是用作风车齿轮箱的标配齿轮钢。风力发电还牵涉到到其他设备，例如加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拒绝，起重机吊臂必须由超高强度钢制成。限于的钢号介于S690--S960之间，如表格2右图。

起重机吊臂一般来说由淬火和回火钢板做成，不含镍量最低可约 2%。距离海岸越大，风力就越强大、持续性就越好。这些地方的海水深度广泛多达60米(200英尺)，因此无法加装相同基座的风力发电机。

风力发电行业正在测试飘浮式风力发电机，例如，HywindScotland 风电场共计五台飘浮式风力发电机，总容量为30 兆瓦。风力发电行业甚至在考虑到修建输出功率多达10兆瓦的风力发电机。

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