[發明專利]一種用于制造水輪發電機轉子的1000MPa級磁軛鋼及生產方法

有效

• 申請號: 202110575163.2
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113430451B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 宋暢;何亞元;劉斌;熊飛;趙江濤;芮曉龍;聶順
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C33/04;C21D8/12
• 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

一種用于制造水輪發電機轉子的1000MPa級磁軛鋼，其化學成分及wt%：C：0.15～0.25%，Si：0.15～0.25%，Mn：1.00～1.35%，P：≤0.015%，S：≤0.002%，B：0.0010～0.0015%，Als：0.02～0.10%，RE：0.10～0.20%；生產方法：經轉爐冶煉及LF+RH精煉后連鑄成坯；對鑄坯加熱；經除鱗后熱軋；層流冷卻；卷取；淬火；回火；自然冷卻至室溫。本發明屈服強度≥1000MPa，抗拉強度≥1050MPa，伸長率≥12%，磁感性能B50≥1.6T，且元素簡單，生產成本較低，能完全滿足單機型號容量100萬千瓦的所需屈服強度在1000 MPa以上水輪發電機轉子磁軛用鋼的要求。

技術領域

本發明涉及一種電機用鋼及生產方法，確切地屬于一種水輪發電機轉子磁軛用鋼及生產方法，其更適用于水輪發電機轉子在100萬千瓦的水輪發電機轉子的使用。

背景技術

水輪發電機結構中轉子磁軛是最核心的部件之一，其主要作用是產生轉動慣量和掛裝磁極，同時也是磁路的一部分。要求具有高強度、高精度以及良好的磁性能。隨著水電工程的大型化發展，轉子體積不斷增大，安全性能要求也不斷提高，因而對磁軛鋼強度也提出更高的要求。

經檢索：中國專利申請號為ZL201711087052.7的專利記載了“一種超高強度磁軛鋼及其制造方法”，其化學成份按重量百分數計為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，其余為Fe及不可避免的夾雜。鋼板經控軋控冷處理后，其屈服強度僅可達900MPa，尚不能滿足單機容量100萬千瓦的水輪發電機轉子對于1000MPa超高強度磁軛鋼的要求。

發明內容

本發明在于克服現有技術存在的不足，提供一種屈服強度≥1000MPa，抗拉強度≥1050MPa，伸長率≥12％，磁感性能B₅₀≥1.6T的用于制造單機容量100萬千瓦的水輪發電機轉子所需的屈服強度1000MPa級磁軛鋼及生產方法。

實現上述目的的措施：

一種用于制造水輪發電機轉子的1000MPa級磁軛鋼，其化學成分及重量百分含量：C：0.15～0.25％，Si：0.15～0.25％，Mn：1.00～1.35％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，B：0.0010～0.0015％，Als：0.02～0.10％，RE：0.10～0.20％，其余為Fe及不可避免的雜質。

優選地：所述RE的重量百分含量在0.14～0.19％。

優選地：所述Mn的重量百分含量在1.00～1.32％。

一種用于制造水輪發電機轉子的1000MPa級磁軛鋼的生產方法，其步驟：

1)經轉爐冶煉及LF+RH精煉后連鑄成坯；

2)對鑄坯進行加熱，鑄坯加熱溫度在1230～1280℃；

3)經除鱗后進行熱軋，采用傳統兩段式軋制，精軋終軋溫度在815～850℃；

4)進行層流冷卻，在冷卻速度為20～30℃/s下冷卻至卷取溫度；

5)進行卷取，控制卷取溫度在450～500℃；

6)進行淬火，控制淬火溫度在910～930℃；

7)進行回火，控制回火溫度在450～500℃，并在此溫度下保溫20～50min；

8)自然冷卻至室溫。

優選地：鑄坯加熱溫度在1236～1268℃。

優選地：卷取溫度在462～483℃。