[發明專利]600MPa級冷軋磁極鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201410634548.1
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104294151A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 楊宏武;宋乙峰;涂元強;白會平;蔡捷;黃道兵;雷澤紅;杜蓉;張泰然
• 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;C21D8/12;C21D1/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明屬于冷軋磁極鋼生產工藝領域，具體是指600MPa級冷軋磁極鋼及其生產方法。

背景技術

水力發電是一種環保型、可持續的電力生產方法，近年來國內外都在大力發展水電工程以緩解能源短缺危機，因而帶動水輪發電機組的年產量不斷攀升。磁極是水輪發電機轉子的核心部件，由冷軋磁極鋼疊片組裝而成。發電機組轉子的磁極鋼板要求具有足夠的強度才能滿足水輪發電機的使用安全；同時為減少機組的渦流損失，磁極鋼板必須具有比磁軛鋼板更加優良的磁通量；磁極由鋼板疊合組裝制成，為保證機組的平衡與穩定性，磁極鋼板要求具有高的尺寸精度和表面質量。高強度、高磁通、高精度構成磁極鋼板的三大技術難點。隨著水輪發電機向著機組大型化、類型多樣化和運行穩定化發展，對冷軋磁極鋼板的要求量越來越高，需求量也越來越大。

通過冶金工業信息標準研究院對國內外的文獻資源進行檢索，查閱到相關文獻16篇。中國發明專利CN100419108C、CN100392133C和CN100392134C公開了250MPa、350MPa和450MPa冷軋磁極鋼的生產方法，其退火方式為罩式退火，生產效率低下，鋼板表面質量不高，且其屈服強度級別遠小于600MPa。中國發明專利CN101871076B公開了500MPa冷軋磁極鋼的連續退火方法，該發明通過添加Nb、V和Ti等合金元素來提高磁極鋼強度，鋼中貴重合金含量的增多必然導致冶煉成本增加，同時該方法退火溫度低、退火時間長，導致生產效率不高。中國發明專利CN103409684A公開了一種高強度冷軋磁極鋼連退生產方法，其采用的方法為不完全退火來達到強度要求，形變組織量不好控制，屈服強度不太穩定。而本發明是通過適當提高C、Mn含量，再增加微合金元素Nb、Ti含量，增加固溶強化和析出強化效果，從而達到屈服強度要求。

據文獻查新結果可知，目前冷軋磁極鋼屈服強度級別普遍均低于600MPa。即使屈服強度級別能夠達到600MPa，其成品性能也不太穩定。

發明內容

本發明的目的是根據現有技術的不足提供一種600MPa級冷軋磁極鋼及其生產方法，用本方法生產的冷軋磁極鋼屈服強度可以達到600MPa，冷軋磁極鋼強度和磁感應強度配合良好，而且生產方法簡單，對軋制設備和工藝控制沒有苛刻要求，成本低。

本發明的技術方案如下：一種600MPa級冷軋磁極鋼，它的化學成分按質量百分數計為：C：0.07～0.10％、Mn：1.10～1.40％、Si：0.40～0.60％、P：≤0.020％、S：≤0.007％、Als：0.02～0.07％、Ti：0.070～0.100％、Nb：0.030～0.050％，余量為Fe和其他不可避免的雜質。

一種上述600MPa級冷軋磁極鋼的生產方法，它依次包括以下步驟：高爐煉鐵、鐵水預處理、轉爐冶煉、連鑄、熱連軋、酸洗、冷連軋、連續退火、平整、精整，其特征在于：

所述熱連軋時，加熱溫度為1260～1300℃；加熱時間為140～220s，終軋溫度為870～910℃，軋后采用前段層流冷卻方式至溫度630～670℃進行卷取；

所述熱連軋后空冷到70℃以下再進行酸洗；

所述冷連軋時，壓下率控制在55～70％之間；

所述連續退火時，均熱溫度810～830℃、均熱時間60s～180s、快冷速率30～60℃/s、過時效溫度350～450℃、過時效時間100～200s、工藝段帶鋼速度150～230m/min，退火后采用0.9～1.5％延伸率進行平整。

優選的，所述連續退火時，帶鋼速度的控制方式為：

當0.6≤帶鋼厚度＜0.8mm時，帶鋼速度為230m/min；

當0.8≤帶鋼厚度＜1.2mm時，帶鋼速度為220m/min；

當1.2≤帶鋼厚度＜1.6mm時，帶鋼速度為200m/min；

當1.6≤帶鋼厚度＜1.8mm時，帶鋼速度為170m/min；

當1.8≤帶鋼厚度＜2.2mm時，帶鋼速度為150m/min。

本發明冷軋磁極鋼成分設計采用Nb-Ti復合微合金鋼，采用較低的C、Mn含量和適量的微合金元素，保證了鋼板的強度和磁感應強度的要求，從而解決了高強度和高磁感應強度之間的矛盾，鋼板強度和磁感應強度配合良好，產品具有更加良好的綜合性能。

本發明方法退火時間短、機組運行速度快、生產效率高，是一種高效生產高強度冷軋磁極鋼的方法。