[发明专利]900MPa级别高韧性高磁性热轧磁轭钢及其生产方法

说明书

900MPa级别高韧性高磁性热轧磁轭钢及其生产方法，其成分重量百分比为：C 0.15～0.30％，Si≤0.50％，Mn 1.0～2.0％，P≤0.015％，S≤0.005％，Ti≤0.06％，Nb≤0.05％，Mo 0.20～0.80％，Cr 0.20～0.80％，Ni≤0.60％，V 0.02～0.15％，B 0.0005～0.003％，Al 0.015～0.10％，N≤0.010％，O≤0.0080％，其余为Fe及其它不可避免杂质；且，同时满足：Cr+Mo+Ni≥0.50％；碳当量CEV≥0.45％。本发明通过回火索氏体相变强化+V的析出强化作用，实现钢板屈服强度达到900MPa级别以上，并具有较高的低温韧性。本发明通过合理成分、工艺设计，使钢中形成了回火索氏体组织，并保证钢中组织应力大幅度降低，从而使得产品具有超高的强度及高的磁性能。

技术领域

本发明涉及发电机转子磁轭用钢及其生产方法，特别涉及一种 900MPa级别高韧性高磁性热轧磁轭钢及其生产方法。

背景技术

转子磁轭是水轮发电机的关键部件，大型水轮发电机的磁轭常常采用 钢板冲片叠装而成。合理的选择磁轭材料和制造工艺对于确保水轮发电机 的安装质量和运行性能，以及有效控制水轮发电机制造成本等均具有十分 重要的意义。水电机组对磁轭钢板的性能要求主要有高的拉伸性能：磁轭 钢板要承受巨大的离心力和电磁力，在最大飞逸转速时，磁轭的线速度可 以高达130～170m/s；严格的尺寸精度：磁轭钢板应表面光滑、平整、厚度 均匀，以保证获得高转子磁轭叠压系数和小的波浪度。高的磁通密度：磁 轭是发电机磁路的一部分，电机设计一般要求磁路材料最大工作磁感应强 度Bm不小于1.58T。

规划建设乌东德、白鹤滩、雅江等水电站工程，这些大型水电项目均 需单机容量百万千瓦级别的大型水轮发电机组，这对于水轮发电机转子磁 轭部分用钢的综合性能提出了更加严格的要求。乌东德、白鹤滩水电站工 程目前已选用屈服强度750MPa级别的超高强度高韧性磁轭钢，代表了商 业化热轧磁轭钢的最高水平；并且已有水电工程提出屈服强度高达 1000MPa级别的热轧磁轭钢需求。

目前，如中国专利申请号200710051251.2公开了一种C-Mn-Ti-Nb系 热轧高强度磁轭钢，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。其屈服强度偏低，仅为700MPa级别，磁感性能B₅₀≥1.5T。

另有中国专利申请号201310412335.X公开了一种“屈服强度≥750MPa 级高强度磁轭钢及其生产方法”，其组分及含量为：C：0.03～0.15％， Si≤0.15％，Mn：1.10～1.90％，P≤0.020％，S≤0.010％，Ti：0.08～0.18％，Nb：0.075～0.120％，Als：0.02～0.10％，N：≤0.010％。该发明钢通过提高Nb含量来进一步提高钢板的强度，采用控轧控冷热连轧工艺，加热温度 为1280～1350℃，粗轧结束温度为≥1100℃，精轧终轧温度为850～930℃， 卷取温度为640～700℃。其屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥800MPa，延伸 率≥11％，磁感性能B₅₀≥1.5T。