[发明专利]一种超高强度磁轭钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种超高强度磁轭钢，其化学成份按重量百分数计为C：0.10～0.15，Si：≤0.15，Mn：1.85～2.00，P：≤0.015，S：≤0.010，Ti：0.20～0.30，Nb：0.05～0.07，Mo：0.35～0.55，B：0.001～0.003，Als：0.02～0.10，N：≤0.010，其余为Fe及不可避免的夹杂。本发明为了进一步提高强度，并有效突破铁素体组织的钢700MPa的极限强度700MPa，本发明通过组织强化的方式，即本发明通过添加适量贝氏体形成元素，配合超快冷工艺，得到贝氏体组织，获得超高强度磁轭钢。

技术领域

本发明涉及微合金化钢制造领域，具体地指一种超高强度磁轭钢及其制造方法。

背景技术

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。根据我国水电开发的规划，未来在西藏地区的开发潜力巨大，而根据西藏地区的独特地形地貌，修建的水电站均为高水头水电站，因而要求水轮发电机中转子磁轭部分用钢的屈服强度进一步提升到900MPa以上，同时还要求具有良好的磁性能。

在本发明申请之前，已有专利号为ZL200710051252.7和200710051251.2的发明专利记载了“C-Mn-Ti系热轧高强度高磁感性能钢及其制造方法”和“C-Mn-Ti-Nb系热轧高强度高磁感性能钢及其制造方法”，这两项专利分别介绍了采用控轧控冷方法生产的C-Mn-Ti系及C-Mn-Ti-Nb系热轧磁轭钢，屈服强度分别为R_eL≥600MPa和R_eL≥700MPa，其强度远低于900MPa。

专利申请号为201610867421.3发明专利记载了“一种CSP流程生产1000MPa级热轧马氏体钢及其生产方法”，其抗拉强度可达1000MPa以上，但其屈服强度仅为800MPa左右，其强度低于900MPa，且不具备磁轭钢所需的磁性能。

以上发明专利均不能满足高水头水电站发电机的高强度和良好磁性能的要求，因此急需研制和开发。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种超高强度磁轭钢，能满足屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥980MPa，延伸率A≥10％，磁感性能B₅₀≥1.5T，尤其能适用于高水头水电站。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种超高强度磁轭钢，其化学成份按重量百分数计为C：0.10～0.15，Si：≤0.15，Mn：1.85～2.00，P：≤0.015，S：≤0.010，Ti：0.20～0.30，Nb：0.05～0.07，Mo：0.35～0.55，B：0.001～0.003，Als：0.02～0.10，N：≤0.010，其余为Fe及不可避免的夹杂。

优选地，本发明所涉及的超高强度磁轭钢，其化学成份按重量百分数计为C：0.10～0.15，Si：≤0.15，Mn：1.85～2.00，P：≤0.015，S：≤0.010，Ti：0.20～0.25，Nb：0.05～0.07，Mo：0.40～0.50，B：0.002～0.003，Als：0.02～0.10，N：≤0.010，其余为Fe及不可避免的夹杂。

上述超高强度磁轭钢的制造方法，主要步骤依次为：铁水脱硫、转炉顶底复合吹炼、真空处理、浇注成板坯、热连轧机控轧控冷、卷取等。其中，热连轧控轧控冷是在热连轧机组进行，先将所浇注的板坯加热至1250～1350℃，然后粗轧，粗轧累计压下率为80～90％，粗轧结束温度为≥1100℃；然后精轧，终轧温度为800～840℃；钢板轧后采用层流冷却，冷却速度为70～100℃/S，终止冷却温度为400～500℃。

优选地，所浇注的板坯加热至1250～1300℃。

优选地，所述冷却速度为70～90℃/S。