[发明专利]一种无磁钢、无磁钢螺栓及其制备方法

说明书

本发明提供一种无磁钢、无磁钢螺栓及其制备方法。本发明提供的无磁钢，其成分按质量百分比计为：C：0.3～0.5％，Si：0.3～0.6％，Mn：18～19％，Cr：17～19％，Cu：0.2～0.3％，Ni：0.4～0.5％，V：1.0～1.3％，RE：0.05～0.1％，P≤0.2％，S≤0.01％，其余为Fe。本发明提供的无磁钢，通过对各元素含量的控制，能够使无磁钢同时具有优良的无磁性能、机械性能和耐腐蚀性能。本发明还提供由所述的无磁钢制备形成的无磁钢螺栓及其制备方法。

技术领域

本发明涉及无磁钢领域，具体涉及一种无磁钢、无磁钢螺栓及其制备方法。

背景技术

无磁钢也叫无磁性钢和非磁性钢，实际上指没有铁磁性而不能被磁化的钢。无磁钢通常是在钢中添加大量的镍、锰、铬、铜等合金元素制成的，磁导率低而电阻率高，在磁场中的涡流损耗极小。无磁钢现已广泛应用于许多电气产品中，如大中型变压器油箱内磁屏蔽、铁芯拉板、线圈夹件、螺栓等漏磁场的结构件；起重电磁铁吸盘、磁选设备简体、选箱以及除铁器；特殊冶炼电路内衬、炉盖、电极夹板及电子搅拌装置结构件等。

无磁螺栓一般采用无磁钢制备，是一种相对磁导率接近空气，在强电磁场环境下基本上不产生磁化与发热效应的紧固件。在特高压输变电领域，无磁螺栓获得较多的应用，因为各类电工装备的电压等级高，尤其是对于平波电抗器，该设备没有中间铁心约束磁力线，导致漏磁现象严重，常规的热镀锌螺栓在强磁场环境中产生温升效应，影响螺栓的服役状态，也造成了多余的热损耗。平波电抗器运行时产生较大噪声，一般需加装隔声罩，罩内各组件均采用无磁螺栓进行连接组装。

S304作为目前常用的无磁钢，具有良好的无磁性能，但其屈服强度在300MPa以下，严重限制了其应用，例如将其应用于无磁钢螺栓时，为保证连接强度，实际使用数量较多，成本较高，此外，户外使用对无磁钢的耐腐蚀性能也提出了更高的要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的无磁钢力学性能较差的缺陷，从而提供一种同时具有高机械强度、低磁导率和高耐蚀性的无磁钢，以及一种无磁钢螺栓及其制备方法。

第一方面，本发明提供一种无磁钢，其成分按质量百分比计为：C：0.3～0.5％，Si：0.3～0.6％，Mn：18～19％，Cr：17～19％，Cu：0.2～0.3％，Ni：0.4～0.5％，V：1.0～1.3％，RE：0.05～0.1％，P≤0.2％，S≤0.01％，其余为Fe。

进一步地，RE为La、Ce或Y中的至少一种。

进一步地，本发明所述的无磁钢，其成分按质量百分比计为：C：0.4％，Si：0.5％，Mn：18％，Cr：18％，Cu：0.2％，Ni：0.45％，V：1.2％，La：0.07％，P：0.05％，S：0.01％，其余为Fe。

进一步地，本发明所述的无磁钢，其成分按质量百分比计为：C：0.35％，Si：0.45％，Mn：18.5％，Cr：17％，Cu：0.25％，Ni：0.4％，V：1.1％，Ce：0.06％，P：0.02％，S：0.01％，其余为Fe。

进一步地，本发明所述的无磁钢，其成分按质量百分比计为：C：0.5％，Si：0.4％，Mn：19％，Cr：17.5％，Cu：0.3％，Ni：0.4％，V：1.3％，Y：0.05％，P：0.03％，S：0.008％，其余为Fe。

第二方面，本发明还提供一种由所述的无磁钢制备形成的无磁钢螺栓。

第三方面，本发明还提供一种所述无磁钢螺栓的制备方法，包括：

按照所述无磁钢中各元素比例进行原料混合，依次进行真空熔炼、浇注得到钢锭，将所述钢锭轧制成合金钢；

将所述合金钢进行加工得到无磁钢螺栓。