[发明专利]高磁通密度磁浮轨道用F型钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种高磁通密度磁浮轨道用F型钢及其生产方法，包括以下组分及其重量百分比含量：C：0.04～0.07％、Si：0.08～0.20％、Mn：0.5～0.8％、P≤0.015％、S≤0.015％、Nb：0.015～0.030％、Als：0.03～0.05％，其余为Fe和杂质元素。本发明通过钢种成分设计及炼钢过程中控制夹杂物颗粒数目和大小，同时配以高温快轧，达到合金元素固溶于钢中并使得晶粒快速长大，获得具有高磁通密度并且力学性能优良的磁浮轨道用F型钢，本发明大幅提高了F型钢的磁通密度，比现有F型钢的磁通密度提高15％以上。

技术领域

本发明涉及冶金技术，具体地指一种高磁通密度磁浮轨道用F型钢及其生产方法。

背景技术

磁浮列车是通过车体上的悬浮磁铁通电时与铁磁性轨道之间产生引力实现悬浮和导向。列车的牵引电机是短定子直线电机，电机初级也就是定子，是安装在车体上的，牵引功率的转换和控制是在车上实现的。车体上安装直线电机的定子，其正下方的轨道上安装有感应板，当定子通过三相电流后产生一个移动的磁场，这个磁场在感应板上感应出电流和感生磁场，两个磁场相互作用就产生了推力。F型导轨是一种承受磁浮车辆悬浮力、导向力及牵引力的基础构件，由F型钢和感应板组成。目前的F型钢主要存在以下问题：1)磁通密度低，各个位置磁通密度相差较大，在磁场变化时，涡流损失较大；2)成型性能有待提高；3)生产过程控制复杂，生产成本高。

中国专利申请号为CN201410380062.X的专利文献，公开了一种中低速磁浮列车用F型钢轨及悬浮和推进系统结构，其中低速磁浮列车轨道用F型钢轨，包括F型钢、铝感应板和紧固螺栓，所述F型钢的下表面分别设有外磁极腿和内磁极腿，所述F型钢还包括感应铁芯；所述F型钢横断面为F形，上表面是一个平面；所述铝感应板设于感应铁芯上方，与感应铁芯采用同一组紧固螺栓安装在F型钢的上表面；该发明的中低速磁浮列车轨道用悬浮和推进系统结构，包括上述的F型钢轨，还包括悬浮列车的U型磁铁；该发明可以降低中低速磁浮列车的运行能耗，提高能源利用效率，节能减排。该发明的缺点一是F型钢轨不是一次成型，后期需要加工安装，二是各个位置磁通密度相差较大，在磁场变化时，涡流损失较大。

另外，中国专利申请CN01126937公开了一种磁悬浮列车用高性能软磁钢，其成分为C：0.010～0.070％，Si：1.0～2.0％，Mn：0.30～0.80％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，AlT：0.02～0.09％，Cr：0.6～1.0％，Cu：0.2～0.6％，Ti≤0.008％，N：≤0.01％，Ni：≤0.8％，Ca：≤100ppm，其余为铁和不可避免的夹杂。钢板正火温度控制在930～970℃，冷却速度控制在0.5～2/s之间，当钢板温度≤650℃时，钢板自然空冷到室温。该专利所产生薄钢板一是用于高速磁浮列车定子绕组的叠片钢，成分复杂，生产过程控制复杂，生产成本高，二是加工成F型导轨，需要进行焊接以及机加工，生产效率低，难以实现批量化生产。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种高磁通密度磁浮轨道用F型钢及其生产方法，该F型钢磁通密度高，力学性能及成型性能优良。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高磁通密度磁浮轨道用F型钢，包括以下组分及其重量百分比含量：C：0.04～0.07％、Si：0.08～0.20％、Mn：0.5～0.8％、P≤0.015％、S≤0.015％、Nb：0.015～0.030％、Als：0.03～0.05％，其余为Fe和杂质元素。

进一步地，包括以下组分及其重量百分比含量：C：0.045～0.057％、Si：0.095～0.11％、Mn：0.57～0.62％、P：0.005～0.008％、S:0.003～0.005％、Nb：0.026～0.028％、Als：0.0376～0.0427％，其余为Fe和杂质元素。