[发明专利]一种屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢及其生产方法

说明书

本发明提供了一种屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢及其生产方法，成分：0.03‑0.05％、Si：0.20‑0.40％、Mn＝1.5×(Si+P)+2×S，P：0.08‑0.12％、S：0.0040‑0.0060％、Als：0.0030‑0.0050％、N：0.0030‑0.0050％、Ti：0.0030‑0.0050％，剩余为Fe以及不可避免的杂质。与现有技术相比，本发明成分和工艺相匹配下的成品组织为珠光体组织，渗碳体Fesubgt;3/subgt;C、MnS、AlN和Ti(C、N)的析出质点增加了强度并保证了组织的择优取向，以使得成品具有较高的力学性能强度和磁感应强度。

技术领域

本发明属合金领域，特别涉及一种屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢及其生产方法，用于大型水力发电机生产。

背景技术

冷轧磁极钢是大型水力发电机组中不可或缺的材料，在整个发电机组用钢中占比约60-65％，电力装机容量也保持着快速增长，能源结构向着清洁能源转型，其中水电的比例有望突破20％，市场需求量巨大。

由于大型水力发电机的运行寿命长、效率等级高，磁极又是重要的导磁通道，对磁极钢的屈服强度、抗拉强度、最大工作磁感应强度和叠装系数均要求较高。

为了获得较高的磁感应强度和强度指标，英国专利GB1351884A通过合金化提高碳、锰和硅含量的方法，虽然获得了高强度但磁感应强度明显较低。中国专利CN200610019771.0、CN200610019772.5、CN201310226025.9、CN201310226038.6、CN201310226044.1、CN201310227270.1通过锰、铌和钛微合金化元素的不同添加量，并控制合适的热轧和冷轧退火工艺，获得高的机械强度和较高的磁感应强度，但由于合金元素的大量添加增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢及其生产方法，没有添加Nb、V、Cr等贵合金元素，以较低的合金成本配合适当的工艺调整，达到较高的机械强度、磁感应强度和叠装系数，提升产品竞争力。

本发明具体技术方案如下：

一种屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢，包括以下质量百分比成分：C：0.03-0.05％、Si：0.20-0.40％、Mn＝1.5×(Si+P)+2×S，P：0.08-0.12％、S：0.0040-0.0060％、Als：0.0030-0.0050％、N：0.0030-0.0050％、Ti：0.0030-0.0050％，剩余为Fe以及不可避免的杂质。

根据Mn＝1.5×(Si+P)+2×S，计算结果保留小数点后两位；Mn是奥氏体形成元素、Si和P是铁素体形成元素，此种匹配一方面是考虑生产过程中热轧、冷轧的顺利进行；另一方面是综合匹配力学性能(屈服强度和抗拉强度)和磁性能(磁感应强度)。现有技术或钢铁产品主要是从碳当量的角度考虑成分匹配已实现所需要的力学性能，而未兼顾力学性能和磁性能。

所述屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢的成分还满足：Mn/S＞30；

所述屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢的组织为珠光体组织，珠光体晶粒度评级为10级及以上，珠光体的晶粒度评级越高表明组织越细小，相应的力学强度越高。

所述屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢的屈服强度≥350MPa、屈强比0.80-0.90。

所述屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢的磁感应强度B₁₀₀≥1.83T、B₁₅₀≥1.91T，叠装系数≥0.98。

本发明提供的一种屈服强度不低于350MPa的冷轧磁极钢的生产方法，包括以下工艺流程：

冶炼钢水→连铸→铸坯加热→热轧→酸洗冷轧→退火→平整→精整包装。