[发明专利]屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电机转子用钢及其生产方法，具体地属于屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢及其生产方法。

背景技术

中国的水电和煤炭能源储备处于大体相同的水平，而水电资源是一种清洁无污染、可再生的资源，因而开发水电建设对于缓解我国电力紧张，实现可持续发展有着巨大的现实意义。随着党中央和国务院确定的“西部大开发”战略和“西电东送”战略的实施，以及按照国家发改委“大力开发水电”的指导方针，一大批三峡级的大型、巨型水电项目将在未来几十年内陆续开工建设，这些大型、巨型水电项目均需要单机容量100万千瓦级别的大型水轮发电机组，这就对其中发电机转子磁轭部分用钢的强度、磁感性能提出了更高的要求。

经检索，中国专利号为ZL200710051252.7的专利文献，其公开了一种C-Mn-Ti系热轧高强度高磁感性能钢，其组分及含量为：C：0.03～0.15%，Si：≤0.15%，Mn：0.50～1.40%，P：≤0.025%，S：≤0.015%，Ti：0.05～0.15%，Als：0.02～0.10%。生产工艺为：板坯加热至1230～1280℃；然后粗轧，粗轧结束温度为≥1100℃；然后精轧，终轧温度为850～930℃；钢板轧后采用层流冷却后卷取，卷取温度为580～650℃，制得热轧板卷。其存在的不足是钢板屈服强度较低，仅为600MPa级别。

另有中国专利申请号为200710051251.2的专利文献，公开了一种C-Mn-Ti-Nb系热轧高强度高磁感性能钢，其组分及含量为：C：0.03～0.15%，Si：≤0.15%，Mn：1.00～1.80%，P：≤0.025%，S：≤0.015%，Ti：0.08～0.18%，Nb：0.02～0.07%；Als：0.02～0.10%，N：≤0.010%。生产工艺为：先将所浇注的板坯加热至1230～1280℃；然后粗轧，粗轧结束温度为≥1100℃；然后精轧，终轧温度为850～930℃；钢板轧后采用层流冷却后卷取，卷取温度为550～620℃，制得热轧板卷。其存在的不足是钢板屈服强度较低，仅为700MPa级别。

美国专利申请号为申请号: US20010864473的专利文献，其公开了一种高强度热轧钢板，化学成分以质量%表示为C：0.04～0.09%，Si：0.1%以下、Mn：0.5～1.5%、P：0.02%以下、S：0.01%以下、Al：0.1%以下、N：0.001～0.008%、Ti：0.01～0.15%。其存在的不足是钢板屈服强度较低，仅为490MPa级别。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种能满足高单机容量的特大型水轮发电机转子中磁轭部分使用的屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥850MPa，延伸率A≥11%，磁感性能B₅₀≥1.5T的热轧高强度磁轭钢及其生产方法。

实现上述目的的措施：

屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03～0.15，Si：≤0.15，Mn：1.20～2.00，P：≤0.015，S：≤0.005，Ti：0.08～0.18，Nb：0.04～0.08；Mo：0.10～0.50；Als：0.02～0.10，此外，还含N：≤0.006，其余为Fe及不可避免的夹杂。

生产屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢的方法，其步骤：

1）冶炼并连铸成坯；

2）将连铸坯加热到1280～1350℃；              

3）进行粗轧，控制粗轧结束温度不低于1100℃；

4）进行精轧，控制精轧终轧温度在850～930℃；

5）进行层流冷却，冷却至640～700℃；

6）常规卷取并待用。

本发明各合金成份及主要工艺的作用机理如下：

本发明的碳（C）含量为0.03%～0.15%，碳是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，同时可以与钢中Ti、Nb等作用形成微合金碳化物，起到析出强化作用，碳含量过高会影响到钢的磁感性能。将碳含量限定在0.03～0.15%，既可提高钢的强度，保证钢的磁感性能，又适合生产操作。

本发明的锰（Mn）含量为1.20%～2.00%，可降低奥氏体转变成铁素体的相变温度，扩大热加工温度区域，有利于细化铁素体晶粒尺寸，提高钢的屈服强度和抗拉强度。