[发明专利]磁极用热轧钢板及其制造方法、以及水力发电用轮缘构件

说明书

本发明提供高强度且焊接性和磁特性优良的磁极用热轧钢板及其制造方法、水力发电用轮缘构件。含有C：0.03％以上且0.12％以下、Si：0.15％以上且0.70％以下、Mn：0.8％以上且1.4％以下、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.08％以下、N：0.006％以下、Ti：0.12％以上且0.22％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。铁素体相以面积率计为98％以上，Fe量的析出物相对于析出物整体为0.22质量％以下，析出的Ti相对于钢中所含的Ti量为80质量％以上，析出的含有Ti的碳化物的平均粒径为6nm以下。轧制方向的屈服强度为700MPa以上，磁通密度B₅₀为1.5T以上，磁通密度B₁₀₀为1.6T以上，焊接热影响区的维氏硬度的最低值为(母材的维氏硬度的平均值‑30)以上。

技术领域

本发明涉及适合于水力发电用轮缘构件等的磁极用热轧钢板及其制造方法、以及水力发电用轮缘构件。

背景技术

近年来，从地球环境的保全的观点出发，地球变暖被视为问题，不排放二氧化碳气体的自然能源的需要增高。另外，从抑制这样的地球变暖的观点出发，最近，作为清洁能源的水力发电被视为希望。水力发电机等发电机具备转子和定子，转子由发挥铁芯作用的磁极铁芯和支撑该磁极铁芯的轮缘构成。为了获得发电容量，需要使转子高速旋转。因此，对于轮缘要求为了承受高速旋转的离心力而保持高强度，主要使用屈服强度为550MPa级的热轧钢板。但是，最近，期望使用屈服强度为700MPa级以上的高强度热轧钢板。另外，同时对于轮缘用钢板(轮缘构件)要求保持优良的磁特性。另外，钢板彼此通过强度容易变动的焊接来接合，因此，对于轮缘用钢板(轮缘构件)还要求焊接性优良。

应上述要求，到目前为止，针对着眼于磁特性、焊接性的热轧钢板，提出了各种技术。

例如，在专利文献1中，通过具有包含面积率为95％以上的铁素体相且在该铁素体相的晶粒内析出平均粒径小于10nm的含有Ti和V的析出物的组织并将该铁素体相的平均结晶粒径设定为2μm以上且小于10μm的范围内，可以得到轧制方向的屈服强度为700MPa以上以及具有磁通密度B₅₀为1.5T以上、B₁₀₀为1.6T以上的电磁特性的钢板。

在专利文献2中，将以重量％计含有C：0.05～0.15％、Si：0.5％以下、Mn：0.70～2.00％、Ti：0.10～0.30％、B：0.0015～0.0050％的钢板进行热轧后在500℃以下进行卷取，由此，可以得到具有高磁通密度的高张力热轧钢板。

在专利文献3中公开了一种旋转机铁芯用高加工性高强度热轧钢板，其中，含有C≤0.10％、Ti：0.02～0.2％，进一步含有Mo≤0.7％、W≤1.5％中的至少一者，实质上在铁素体组织中分散有含有Ti、与Mo和W中的至少一者的小于10nm的碳化物，具有590MPa级以上的强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/115205号

专利文献2：日本特开昭63-166931公报

专利文献3：日本特开2003-268509公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1中提出的技术中，由于含有固溶V，因此，粗大地析出的渗碳体量的控制非常困难，因粗大的渗碳体的影响而不能稳定地得到良好的磁特性。

在专利文献2中提出的技术中，需要在卷取温度为500℃以下的难以控制的温度范围内进行卷取，卷材间及卷材内的特性的偏差成为问题。此外，低温相变相在晶粒内含有大量位错，导致磁特性降低。

在专利文献3中提出的技术中，不仅对于焊接性没有考虑，而且对于粗大的渗碳体的影响也没有考虑，因此，不能得到稳定的磁特性。