屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03～0.15，Si：≤0.15，Mn：1.20～2.00，P：≤0.015，S：≤0.005，Ti：0.08～0.18，Nb：0.04～0.08；Mo：0.10～0.50；Als：0.02～0.10，N：≤0.006，；生产步骤：冶炼并连铸成坯；将连铸坯加热；粗轧；精轧；层流冷却;常规卷取并待用。本发明专利技术由于屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥850MPa，延伸率A≥11%，磁感性能B50≥1.50T，完全满足了高单机容量的特大型水轮发电机转子磁轭用高强度高磁感性能钢的需求。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03～0.15，Si：≤0.15，Mn：1.20～2.00，P：≤0.015，S：≤0.005，Ti：0.08～0.18，Nb：0.04～0.08；Mo：0.10～0.50；Als：0.02～0.10，N：≤0.006，；生产步骤：冶炼并连铸成坯；将连铸坯加热；粗轧；精轧；层流冷却;常规卷取并待用。本专利技术由于屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥850MPa，延伸率A≥11%，磁感性能B50≥1.50T，完全满足了高单机容量的特大型水轮发电机转子磁轭用高强度高磁感性能钢的需求。【专利说明】屈服强度& 800MPa的热轧磁轭钢及其生产方法
本专利技术涉及发电机转子用钢及其生产方法，具体地属于屈服强度≥SOOMPa的热轧磁轭钢及其生产方法。
技术介绍
中国的水电和煤炭能源储备处于大体相同的水平，而水电资源是一种清洁无污染、可再生的资源，因而开发水电建设对于缓解我国电力紧张，实现可持续发展有着巨大的现实意义。随着党中央和国务院确定的“西部大开发”战略和“西电东送”战略的实施，以及按照国家发改委“大力开发水电”的指导方针，一大批三峡级的大型、巨型水电项目将在未来几十年内陆续开工建设，这些大型、巨型水电项目均需要单机容量100万千瓦级别的大型水轮发电机组，这就对其中发电机转子磁轭部分用钢的强度、磁感性能提出了更高的要求。经检索，中国专利号为ZL200710051252.7的专利文献，其公开了一种C-Mn-Ti系热轧高强度高磁感性能钢，其组分及含量为:c:0.03-0.15%，S1:≤0.15%，Mn:0.50-1.40%, P:≤ 0.025%, S:≤ 0.015%, Ti:0.05 -0.15%, Als:0.02 -0.10%。生产工艺为:板坯加热至1230-1280°C ;然后粗轧，粗轧结束温度为≥ 1lOO0C ;然后精轧，终轧温度为850-930°C ;钢板轧后采用层流冷却后卷取，卷取温度为580-650°C，制得热轧板卷。其存在的不足是钢板屈服强度较低，仅为600MPa级别。另有中国专利申请号为200710051251.2的专利文献，公开了一种C-Mn-T1-Nb系热轧高强度高磁感性能钢，其组分及含量为:c:0.03-0.15%，S1:≤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°C ;然后粗轧，粗轧结束温度为≥ IlOO0C ;然后精轧，终轧温度为850-930°C ;钢板轧后采用层流冷却后卷取，卷取温度为550-620°C，制得热轧板卷。其存在的不足是钢板屈服强度较低，仅为700MPa 级别。美国专利申请号为申请号:US20010864473的专利文献，其公开了一种高强度热轧钢板，化学成分以质量％表示为C:0.04-0.09%, S1:0.1%以下、Mn:0.5-1.5%、P:0.02%以下、S:0.01% 以下、Al:0.1% 以下、N:0.001 -0.008%,T1:0.01 -0.15%。其存在的不足是钢板屈服强度较低，仅为490MPa级别。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种能满足高单机容量的特大型水轮发电机转子中磁轭部分使用的屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥850MPa，延伸率AS 11%，磁感性能B5tl≥1.5T的热轧高强度磁轭钢及其生产方法。实现上述目的的措施:屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢，其组分及重量百分比含量为:C:0.03-0.15，Si:(0.15,Mn:1.20 ~2.00,P..( 0.015, S..( 0.005,T1:0.08 ~0.18,Nb:0.04 ~0.08 ；Mo:0.10~0.50 ；Als:0.02~0.10，此外，还含N 0.006，其余为Fe及不可避免的夹杂。生产屈服强度≤SOOMPa的热轧磁轭钢的方法，其步骤: 1)冶炼并连铸成还; 2)将连铸坯加热到1280~13500C； 3)进行粗轧，控制粗轧结束温度不低于1100°C； 4)进行精轧，控制精轧终轧温度在850~930°C； 5)进行层流冷却，冷却至640~700°C； 6)常规卷取并待用。本专利技术各合金成份及主要工艺的作用机理如下: 本专利技术的碳(C)含量为0.03%~0.15%，碳是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，同时可以与钢中T1、Nb等作用形成微合金碳化物，起到析出强化作用，碳含量过高会影响到钢的磁感性能。将碳含量限定在0.03~0.15%，既可提高钢的强度，保证钢的磁感性能，又适合生产操作。本专利技术的锰(Mn)含量为1.20%~2.00%，可降低奥氏体转变成铁素体的相变温度，扩大热加工温度区域，有利于细化铁素体晶粒尺寸，提高钢的屈服强度和抗拉强度。本专利技术的磷(P)含量≤0.015%、硫(S)含量≤0.005%。磷在钢中具有容易造成偏析、降低磁感性能等不利影响。硫易与猛结合生成MnS夹杂,影响钢的磁感性能和塑性。由于本专利技术钢的屈服强度高达SOOMPa以上，因此，本专利技术应尽量减少磷、硫元素对钢性能的不利影响，通过对铁水进行深脱硫预处理等手段，控制磷、硫含量，从而减轻其不利影响。本专利技术的硅(Si)含量为< 0.15%。硅对热连轧板卷表面质量有不利影响，因此本专利技术应尽量降低钢中硅含量。本专利技术选择钛(Ti)含量为0.08%~0.18%，钛是一种强烈的碳化物和氮化物形成元素，在钢重新加热及高温奥氏体区粗轧过程中阻止奥氏体晶粒长大，在卷取阶段析出的细小弥散TiC可以起到显著的析出强化效果，从而有效的提高钢板强度。本专利技术的铌(Nb)含量为0.04%~0.08%，微量的铌能显著细化晶粒并提高本专利技术钢的抗拉强度。铌在控轧过程中，可以提高钢的再结晶温度，降低轧机负荷，同时通过抑制再结晶和阻止晶粒长大，可细化奥氏体晶粒尺寸。在轧后冷却过程中，NbC和NbN微小质点析出，可起沉淀强化的作用。本专利技术的钥(Mo)含量为0.10%~0.50%，钥存在于钢的固溶体和碳化物中，有固溶强化的作用。当钥与铌同时加入时，钥在控轧过程中可增大对奥氏体再结晶的抑制作用，进而促进奥氏体显微组织的细化。本专利技术的铝(Al)含量为0.02~0.10%，其主要作用是脱去钢水中的氧(O)，防止钛被氧化而失效。本专利技术的氮(N)含量≤0.006%，N主要与钢中Ti结合形成较粗大的TiN粒子，TiN虽可组织奥氏体晶粒长大，但同时也降低了钢中“有效钛”含量，削弱了 Ti的析出强化作用，因此将N含量控制在0.006%以下。控制连铸坯加热到1280~1350°C的目的:保证微合金化元素充分固溶，从而在随后的轧制及冷却过程中充分发挥微合金元素的强化作用。加热温度较低，合金元素不能充分固溶，无法有效发挥合金元素作用；加热温度过高，又易使组织过分粗大，不利于提高强度。因此，将连铸坯加热温度定为1280~1350°C。控制层流冷却温度在640~700°C的目的:较低的冷却温度保证钢卷在冷却过程中本文档来自技高网...
【技术保护点】
屈服强度≥800MPa的热轧磁轭钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03～0.15，Si：≤0.15，Mn：1.20～2.00，P：≤0.015，S：≤0.005，Ti：0.08～0.18，Nb：0.04～0.08；Mo：0.10～0.50；Als：0.02～0.10，此外，还含N：≤0.006，其余为Fe及不可避免的夹杂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋畅，郭斌，刘昌明，马玉喜，陶军晖，徐进桥，欧阳珉路，胡敏，高智平，王孟，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：
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