[发明专利]具有优良抗疲劳性能的抗拉强度≥850MPa磁轭钢及生产方法

说明书

具有优良抗疲劳性能的抗拉强度≥850MPa磁轭钢，其化学成分及wt%：C：0.03～0.07%，Si：≤0.15%，Mn：0.5～1.0%，P：≤0.015%，S：≤0.002%，Nb：0.075～0.095%，V：0.015～0.025%，Mo：0.20～0.30%，Als：0.02～0.10%，N：≤0.010%；生产方法：经转炉冶炼后连铸成坯；对铸坯加热；经除鳞后热轧；层流冷却；卷取；自然冷却至室温。本发明屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥850MPa，磁感性能B50≥1.5T，疲劳极限≥600MPa，满足大型抽水蓄能水轮发电机转子磁轭钢的需求。

技术领域

本发明涉及一种电机用钢及生产方法，确切地属于一种水轮发电机转子磁轭用钢及生产方法，其更适用于大型抽水蓄能水轮发电机转子中的使用。

背景技术

水轮发电机结构中转子磁轭是最核心的部件之一，其主要作用是产生转动惯量和挂装磁极，同时也是磁路的一部分。要求具有高强度、高精度以及良好的磁性能。对于抽水蓄能机组，由于其在电力系统中起填谷调峰作用，每天至少起停2次，因此，追求磁轭钢强度和磁性能的前提下，磁轭钢的疲劳性能也成为衡量其材料性能水平的重要指标。而疲劳极限的提高能有效防止疲劳裂纹的产生，对提高发电机转子的寿命、可靠性，降低维护成本，有着重要意义。

经检索：

中国专利号为ZL201711083951.X、ZL201611103749.4和ZL201510921787.X的文献，分别记载了“一种具有优异磁性能的高强度钢板及其制造方法”、“一种水轮发电机磁轭用高强度高精度热轧钢板及生产方法”和“屈服强度≥750MPa级高强度高韧性热轧磁轭钢及生产方法”，这三项专利分别介绍了采用控轧控冷方法生产的热轧磁轭钢，上述专利的Ti含量分别为0.08％～0.18％、0.20％～0.25％和0.035％～0.075％，容易产生较多的TiN颗粒，不仅加热温度高，而且保温时间长，TiN颗粒容易长大，对疲劳性能不利。

中国专利号为ZL201510921794.X和ZL201510921789.9的文献，分别记载了“屈服强度550MPa级高强度高韧性热轧磁轭钢及其制造方法”和“屈服强度650MPa级高强度高韧性热轧磁轭钢及其制造方法”，Ti含量均为0.04％～0.08％，也容易产生较多的TiN颗粒，对疲劳性能不利。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种用于大型抽水蓄能水轮发电机转子用屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥850MPa，磁感性能B₅₀≥1.5T，疲劳极限≥600MPa的具有优良抗疲劳性能的高强度磁轭钢及生产方法。

实现上述目的的措施：

具有优良抗疲劳性能的抗拉强度≥850MPa磁轭钢，其化学成分及重量百分含量：C：0.03～0.07％，Si：≤0.15％，Mn：0.5～1.0％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，Nb：0.075～0.095％，V：0.015～0.025％，Mo：0.20～0.30％，Als：0.02～0.10％，N：≤0.010％，其余为Fe及不可避免的杂质。

优选地：所述Nb的重量百分含量在0.078～0.091％。

优选地：所述V的重量百分含量在0.018～0.023％。

具有优良抗疲劳性能的抗拉强度≥850MPa磁轭钢的生产方法，其步骤：

1)经转炉冶炼后连铸成坯；

2)对铸坯进行加热，铸坯加热温度在1120～1160℃；

3)经除鳞后进行热轧，采用传统的二段式轧制，终轧温度在780～830℃；

4)进行层流冷却，在冷却速度为20～30℃/s下冷却至卷取温度；

5)进行卷取，控制卷取温度在580～620℃；