[发明专利]一种具有低内应力的720MPa级磁轭钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种具有低内应力的720MPa级磁轭钢板及其制造方法，上述磁轭钢板中各组分及重量百分比含量为C:0.031～0.109％；Si:≤0.13％；Mn:1.23～1.68％；P≤0.012％；S≤0.005％；Ti:0.061～0.152％；Nb:0.049～0.072％；Mo:0.011～0.091％；B:0.002～0.003％；Al:0.04～0.08％；N:≤0.007％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明提供的磁轭钢板屈服强度≥722MPa、抗拉强度≥815MPa、延伸率A≥15％、‑20℃冲击功KV₂≥102J、磁感性能B50≥1.62T、不平度小于3mm/m。

技术领域

本发明涉及钢铁制造及力学技术领域，尤其涉及一种具有低内应力的720MPa级磁轭钢板及其制造方法。

背景技术

在大型水电机组等特殊关键材料中磁轭钢是关键部件，其承受着巨大的转动惯量，因此必须要求磁轭钢板有足够的强度才能满足水轮发电机的使用安全。

金属材料在工业生产中，残余应力问题是非常突出的，包括挤压、轧制、拉拔、切削、磨削、表面滚压、喷丸、锤击、装配等在内的各种机械工艺，亦或如焊接、铸造、淬火、回火之类的热处理都会使金属产品或工件内出现不同程度的残余应力。

在磁轭钢的生产制造过程中，由于其强度很高，因而存在各种较大强度的挤压、轧制等工艺，故其残余应力问题比较突出，由此也易发生板形问题。

磁轭钢在发电机中装配精度要求在千分之五以下，为保证机组的平衡与稳定性，必须要求磁轭板具有高的尺寸精度，高强度、高精度、高磁通构成磁轭钢板的三大技术难点，尤其是磁轭钢板材的翘曲变形量控制最为严格,而翘曲变形量与磁轭钢产品上的残余应力直接相关。

现有磁轭钢产品由于残余应力和板形控制不佳导致其实际成材率很低，且现有磁轭钢产品的强度和磁感性能虽能符合要求，但没有对产品残余应力水平及板形加以控制，因此不能适应、满足大型水电工程项目发电机要求；且现有磁轭钢产品中缺乏屈服强度在720MPa与850MPa级别之间的产品，而此区间产品为现有市场量最大的区域，因此急需补充一种具有较低残余应力、较高不平度水平的720MPa级磁轭钢板。

发明内容

针对上述问题，现提供一种屈服强度≥722MPa、抗拉强度≥815MPa、延伸率A≥15％、-20℃冲击功KV₂≥102J、磁感性能B50≥1.62T、不平度小于3mm/m的具有低内应力的磁轭钢板及其制造方法，。

具体技术方案如下：

本发明的第一个方面是提供一种具有低内应力的720MPa级磁轭钢板，具有这样的特征，各组分及重量百分比含量为：C:0.031～0.109％；Si:≤0.13％；Mn:1.23～1.68％；P≤0.012％；S≤0.005％；Ti:0.061～0.152％；Nb:0.049～0.072％；Mo:0.011～0.091％；B:0.002～0.003％；Al:0.04～0.08％；N:≤0.007％，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明提供的磁轭钢板中各组分作用如下：

碳(C)：碳是影响强度、硬度、韧性及淬透性的重要元素，也是影响钢显微组织最为重要的元素。随着碳含量增加，钢的强度增加，冲击韧性下降，但碳含量过高则钢中的碳化物量过多，热处理过程中容易导致应力不均，故本发明将C含量限定在0.031～0.109％。