[發明專利]下屈服強度≥810MPa的奧氏體低磁導率鋼及生產方法

有效

• 申請號: 201310400642.6
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103469069A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 陳顏堂;宋暢;郭斌
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及一種高強低磁鋼及生產方法，具體地屬于一種適用于變壓器、發電機、核電等制造工程的下屈服強度≥810MPa的奧氏體低磁導率鋼及生產方法。

背景技術

氣輪發電機護環、變壓器拉板、核電護環均由低磁鋼制造，低磁鋼也是超導儲能設備、磁流體發電設備、超導發電機、超導輸電和電磁推進船等必不可少的結構材料。隨著社會的進步和經濟的不斷發展，低磁鋼材的需求量越來越大。目前廣泛使用的低磁高錳鋼系列如20Mn23AlV等，雖然磁導率相對較低，但因強度較低，屈服強度僅為237MPa，故鋼板厚度就會增加，導致制造難度加大，電機體積很大，運輸難度加大。還由于高錳低磁鋼中添加了較多的Al，不僅生產難度增加，而且還提高了制造成本，還容易造成鋼板缺陷，使鋼板成材率底。

在本申請之前，中國專利申請號為201110329175.3的專利文獻，公布了“一種低相對磁導率的熱軋帶鋼及其制備方法”，其室溫屈服強度大于或等于400MPa，抗拉強度大于或等于750MPa，斷后伸長率大于或等于66％，相對磁導率小于或等于1.002。制備方法為：按設定成分冶煉鋼水并鑄成鑄坯，加熱后進行粗軋獲得中間坯，精軋后帶鋼厚度為2～14mm，冷卻后的鋼卷經過固溶處理和時效處理后獲得成品熱軋帶鋼。該熱軋帶鋼的成分按重量百分比為：C：0.25～0.35％、Si：0.5～0.6％、Mn：25～26％、Al：3.8～4.2％、V：0.06～0.1％、P：0.02～0.03％、S：0.02～0.03％。該熱軋帶鋼的金相組織為晶粒尺寸為20～25μm的奧氏體。其存在的不足在于化學成分中添加了含量高達3.8～4.2％AL，生產過程中易產生氧化，表面質量差，易形成裂紋，降低鋼材成材率，增加生產成本；另一方面，生產方法中需要固溶處理，消耗了能源，增加了生產成本。

另一項中國專利申請號為201210222982.X的專利文獻，公開了“一種含鈮高錳無磁鋼及其制備方法”，其成分按質量百分比計為：Mn：10%～15%、C：0.8%～1.2%、Si：0.3%～0.5%、P：<0.008%、S：<0.005%、Nb：0.01～0.02，其余為Fe。含鈮高錳無磁鋼制備步驟為：冶煉、鍛造、熱軋和水韌處理，熱軋板在加熱爐中1000℃保溫15min后水淬。可得到900～1100MPa的抗拉強度以及50～60%的延伸率，洛氏硬度15-22HRC，磁導率小于1.0002。其不足在于鋼中C含量過高，生產過程中易產生網狀碳化物，易脆。另外，制造過程中需要鍛造，增加了生產工序，降低了生產效率，增加制造成本，不是一種廉價的無磁鋼。

中國專利申請號為201110054633.7的專利文獻，公開了“一種鉆具用無磁鋼及其制備方法”，?其化學成分按重量百分比含有C：0.30～0.40％，Si≤0.8％，Mn：7.0～9.0％，P≤0.06％，S≤0.01％，Cr：3.0～4.0％，Ni：8.0～10.0％，V：1.0～1.5％，其余量為鐵，及其采用固溶時效熱處理強化工藝的制備方法。其存在的不足在于化學成分中添加了較高含量的Ni、Cr、V等，而廉價的Mn含量則較少，成本十分昂貴，大幅度增加了生產難度和成本。

發明內容

本發明針對現有技術存在的合金元素多，成本高、力學性能較低、工藝相對復雜的不足，提供一種合金元素少，工藝較簡單，成本低廉，鋼板下屈服強度ReL≥810MPa，相對磁導率不大于1.005的奧氏體低磁導率鋼及生產方法。

實現上述目的的措施：

下屈服強度≥810MPa的奧氏體低磁導率鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.11%～0.13%,?Si:?0.35%～0.49%,?Mn:?18.50%～21.50%,?P<0.020%,?S≤0.015%,?Ti:?1.15%～2.55%,?余量Fe和不可避免的雜質；金相組織為全奧氏體，鋼板下屈服強度ReL≥810MPa，相對磁導率不大于1.005。

生產下屈服強度≥800MPa的奧氏體低磁導率鋼的方法，其步驟：

1）電爐冶煉，并經鋼包精煉及真空處理；

2）進行底澆模鑄成坯；

3）對模鑄坯加熱，加熱溫度為1250～1350℃，并在此溫度下保溫4～6個小時；

4）進行軋制：控制開軋溫度在1180～1220℃，控制終軋溫度在1050～1130℃；

5）在冷卻速度為30～100℃/min下快速冷卻至室溫；

6)進行回火處理，回火溫度為600～680℃，回火時間為2～5個小時。