專利名稱：軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道用結(jié)構(gòu)鋼板，特別涉及用于磁懸浮軌道的具有高強度、高的低溫韌性，又具有高磁感、高電阻率，以及優(yōu)良的抗磁時效性、耐大氣腐蝕性和焊接性的軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法。
寶鋼在2001年申請的中國專利ZL01126937.5“磁懸浮列車用高性能軟磁鋼”，用于磁懸浮軌道梁的軟磁結(jié)構(gòu)鋼板性能較德國發(fā)明有大幅度地提高，但其磁通密度、電阻率及低溫沖擊韌性仍然不夠高(B40約1.60T～1.61T、B3約0.9T～1.00T、電阻率ρ約0.39～0.40μΩm，0℃Akv≥140J)，尤其沖擊韌性在低于-10℃時，不能保證≥27J，焊接性也較差，焊接線能量只能控制在≤12kJ/cm才能保證熱影響區(qū)(HAZ)0℃Akv≥27J因此，此種軟磁結(jié)構(gòu)鋼板在比較寒冷的北方使用仍存在較大安全隱患。
本發(fā)明成分設(shè)計的原理是對于～1.60％Si的軟磁鋼來說，當正火后鋼的平均晶粒尺寸達到30μm以上時，其機械性能尤其低溫沖擊韌性嚴重劣化，而當正火后鋼的平均晶粒尺寸小于15μm時，其電磁性能尤其低磁場下的磁通密度嚴重惡化。因此要同時保證軟磁鋼具有優(yōu)異的電磁性能和機械性能尤其低溫沖擊韌性和焊接性，合金化是唯一途徑。一般認為加入Mn能改善其機械性能尤其低溫沖擊韌性，Mn作為合金元素在軟磁結(jié)構(gòu)鋼中除提高其的電阻率和強度外，還具有擴大奧氏體相區(qū)，降低Ar1、Ar3點，細化鐵素體晶粒作用；但加入過多Mn(＞1.0％)會降低軟磁結(jié)構(gòu)鋼的磁通密度，提高軟磁結(jié)構(gòu)鋼的淬硬性，影響軟磁結(jié)構(gòu)鋼的焊接性，尤其小線能量焊接時，易形成脆硬組織如馬氏體，平衡考慮軟磁結(jié)構(gòu)鋼的成分體系，最佳Mn含量控制在0.60％～1.00％之間。
鋼中的Si可以提高鋼的電阻率和磁導(dǎo)率，減小磁致伸縮、渦流損耗和磁滯損耗，因此軟磁結(jié)構(gòu)鋼中加入一定量的Si可以極大地提高鋼的電磁性能和電阻率；但由于Si是強鐵素體穩(wěn)定化元素，過多加入Si(＞2.0％)不僅會造成磁通密度降低，更重要的是造成Ac1、Ac3、Ar1、Ar3過高(＞1000℃)，甚至不存在奧氏體單相區(qū)，這給熱軋和正火處理帶來很大問題，易形成晶粒十分粗大的混晶組織，造成軟磁結(jié)構(gòu)鋼低溫沖擊韌性低下和焊接性劣化；此外Si還是鋼中致脆元素，過多合金化不僅給鋼本身造成較大的脆性，而且嚴重損害鋼的焊接性，此外Si有抑制C從奧氏體和鐵素體中析出，提高鋼的淬硬性，促進A/M島形成。因此平衡考慮軟磁結(jié)構(gòu)鋼的成分體系，最佳Si含量控制在1.0％～2.0％之間。
眾所周知C對軟磁結(jié)構(gòu)鋼的電磁性能、低溫沖擊韌性及焊接性影響很大，從改善鋼的電磁性能、低溫沖擊韌性及焊接性角度，希望鋼中C含量盡可能得低；但從軟磁結(jié)構(gòu)鋼的強度，更重要的從熱軋過程和正火過程的顯微組織控制角度，C含量不宜過低，因為軟磁結(jié)構(gòu)鋼中Si含量高達～1.60％左右，過低C含量(＜0.010％)造成Ac1、Ac3、Ar1、Ar3過高(＞1000℃)，甚至不存在奧氏體單相區(qū)，這給熱軋和正火處理帶來很大問題，易形成晶粒十分粗大的混晶組織，造成軟磁結(jié)構(gòu)鋼低溫沖擊韌性低下和焊接熱影響區(qū)低溫沖擊韌性劣化。綜合平衡以上的情況，并考慮C在室溫鐵素體內(nèi)最大固溶度～0.02％，因此C的含量控制在0.010％～0.040％之間最佳。
軟磁結(jié)構(gòu)鋼中的Als能夠固定鋼中的自由[N]，防止形成鐵的氮化物損害磁性及防止自由[N]在溫度和應(yīng)力作用下產(chǎn)生磁時效，并具有提高軟磁鋼板的電阻率，同時降低焊接熱影響區(qū)(HAZ)自由[N]，改善HAZ的低溫沖擊韌性作用；但鋼中加入過量的Als不但會降低鋼的磁通密度，而且會在鋼中形成大量彌散的針狀A(yù)l2O3夾雜物，損害鋼的電磁性能、低溫沖擊韌性和焊接性，因此在保證Als能夠固定鋼中自由N的情況下，即Al＞2(NT-0.292Ti)，盡量減少Als含量。根據(jù)軟磁結(jié)構(gòu)鋼成分體系，最佳Als含量控制在0.005％～0.020％之間。
軟磁結(jié)構(gòu)鋼中加入微量的Ti目的是與鋼中N結(jié)合，生成穩(wěn)定性很高的TiN粒子，抑制焊接HAZ區(qū)奧氏體晶粒長大和改變二次相變產(chǎn)物，改善軟磁結(jié)構(gòu)鋼的焊接性。加入Ti含量過少(＜0.005％)，形成TiN粒子數(shù)量不足，不足以抑制HAZ的奧氏體晶粒長大和改變二次相變產(chǎn)物而改善HAZ的低溫韌性；加入Ti含量過多(＞0.020％)時，在鋼液凝固過程中，液析出大尺寸TiN粒子，這種大尺寸TiN粒子不但不能抑制HAZ的奧氏體晶粒長大，反而成為裂紋萌生的起始點；此外Ti含量過多造成Ti/N＞3.42時，在熱軋和正火過程中，TiN很容易發(fā)生Oswald熟化，失去釘扎奧氏體晶界作用。此外生成TiN數(shù)量過多，將導(dǎo)致軟磁結(jié)構(gòu)鋼的電磁性能下降和矯頑力升高，因此從改善軟磁結(jié)構(gòu)鋼的焊接角度出發(fā)，又不損害軟磁結(jié)構(gòu)鋼的電磁性能，Ti含量的最佳控制范圍為0.005％～0.02％。
N的控制范圍與Ti的控制范圍相對應(yīng)，即Ti/N在2.5～3.2之間最佳，N含量過低，生成TiN粒子數(shù)量過少，尺寸過大，不能起到改善軟磁結(jié)構(gòu)鋼的焊接性的作用，反而對焊接性有害；但是N含量過高時，鋼中自由[N]增加，軟磁結(jié)構(gòu)鋼在以后使用過程中可能產(chǎn)生嚴重磁時效，同時鋼中N含量增加，焊接HAZ區(qū)自由[N]含量急劇增加，嚴重損害HAZ低溫沖擊韌性，惡化軟磁結(jié)構(gòu)鋼的焊接性。因此N含量的最佳控制范圍為≤0.010％。
本發(fā)明采用中等含量的Ni合金化來改善軟磁鋼的機械性能尤其低溫沖擊韌性和焊接性而不損害其電磁性能。眾所周知Ni是唯一能夠同時提高鋼的強度、低溫韌性及改善鋼的焊接性的元素；同時Ni還是鐵磁性元素，F(xiàn)e-Ni合金是一種性能優(yōu)良的軟磁材料，在鐵基合金中加入Ni不但不會降低材料的電磁性能，而且會進一步改善電磁性能，鋼中加Ni還可以降低銅脆現(xiàn)象，減輕熱軋過程的開裂，提高軟磁鋼的電阻率及改善耐大氣腐蝕性。因此從理論上講，鋼中Ni含量在一定范圍內(nèi)越高越好，但Ni是一種很貴重元素，從性能價格比考慮，加入≤1.00％Ni最好。
軟磁結(jié)構(gòu)鋼用作磁懸浮軌道梁側(cè)面導(dǎo)向板，因此要求其具有極其優(yōu)良的耐候性能，Cu是非常有效的耐候元素，在軟磁結(jié)構(gòu)鋼中加入一定的Cu能極大地改善其耐大氣腐蝕性；但加入過多的Cu(≥0.60％)，將損害軟磁結(jié)構(gòu)鋼的電磁性能，如降低磁通密度和提高矯頑力，由于Cu不是鐵磁性元素，鋼中加入Cu，將降低鋼的磁通密度，如果加入Cu含量超過0.60％，在熱軋和正火處理過程中，將發(fā)生細小彌散的ε-Cu沉淀(Cu在鐵素體中固溶度～0.50％)，釘扎磁疇壁運動，進一步降低鋼的磁通密度，提高矯頑力，同時還可能造成銅脆。但如果加入Cu含量過少(＜0.20％)，軟磁結(jié)構(gòu)鋼耐大氣腐蝕性不足，因此最佳Cu含量控制在0.20％～0.60％之間。
與Cu作用一樣，軟磁結(jié)構(gòu)鋼中加入一定含量Cr，也能大大改善其耐大氣腐蝕性(注單獨加＜0.6％Cu，軟磁結(jié)構(gòu)鋼仍然不足以具有足夠的耐候性)，加入Cr過少，不足以改善軟磁結(jié)構(gòu)鋼的耐大氣腐蝕性，如果加入過多Cr(≥0.60％)，將嚴重損害鋼的電磁性能、低溫韌性，更重要的是鋼中Cr含量過高時，促進焊接HAZ內(nèi)的上貝氏體生長，降低HAZ低溫沖擊韌性，此外Cr是比較貴重元素。因此從平衡考慮軟磁結(jié)構(gòu)鋼的成分體系出發(fā)，最佳Cr含量控制在＜0.60％。
對鋼進行Ca或REM處理，一方面可以進一步純潔鋼液，另一方面對鋼中硫化物進行變性處理，使之變成不可變形的、穩(wěn)定細小的球狀硫化物，提高軟磁鋼的電磁性能、抑制S的熱脆性、提高軟磁鋼沖擊韌性和Z向性能、改善軟磁結(jié)構(gòu)鋼沖擊韌性的各向異性，細小球狀的Ca或REM(O，S)可以部分抑制熔合線附近的熱影響區(qū)的奧氏體晶粒長大，誘發(fā)奧氏體晶內(nèi)鐵素體形核，細化HAZ區(qū)組織，改善軟磁結(jié)構(gòu)鋼的焊接性。Ca或REM加入量的多少，取決于鋼中S含量的高低，Ca或REM加入量過低，處理效果不大；Ca或REM加入量過高，形成Ca或REM(O，S)尺寸過大，脆性也增大，可成為斷裂裂紋起始點，降低鋼的低溫韌性。一般控制Ca或REM/S(重量比)在0.7～1.5之間，根據(jù)煉鋼脫硫水平，Ca或REM含量的最佳控制范圍為≤0.010％。
P作為鋼中有害夾雜對軟磁結(jié)構(gòu)鋼的電磁性能、機械性能，尤其低溫沖擊韌性和焊接性具有巨大的損害作用，理論上要求越低越好，但考慮到煉鋼操作條件和煉鋼成本，要求P含量控制在≤0.015％。S和P一樣作為鋼中有害夾雜對軟磁結(jié)構(gòu)鋼的電磁性能具有很大的損害作用，更重要的是S在鋼中與Mn結(jié)合，形成MnS夾雜物，在熱軋過程中，MnS的可塑性使MnS沿軋向延伸，形成沿軋向MnS夾雜物帶，嚴重損害鋼板的橫向沖擊韌性、Z向性能和焊接性，同時S還是熱軋過程中產(chǎn)生熱脆性的主要元素。理論上要求越低越好，但考慮到煉鋼操作條件、煉鋼成本和制造過程的物流順暢，要求S含量控制在≤0.005％。
為改善軟磁鋼的電磁性能，控制正火后軟磁鋼的平均晶粒尺寸是一個重要手段，當正火后鋼的晶粒尺寸小于15μm，雖然可以提高鋼的機械性能尤其低溫沖擊韌性，但電磁性能尤其低磁場下的電磁性能急劇惡化，因為晶粒尺寸減小時，晶界面積增加，晶界釘軋磁疇壁運動的作用加強；當鋼的平均晶粒尺寸大于30μm時，雖然電磁性能進一步改善，但其機械性能尤其低溫沖擊韌性和焊接性嚴重惡化。因此控制正火后鋼的平均晶粒尺寸在15～30μm之間是適宜的。另外該鋼還應(yīng)具有一定的抗老化性和耐大氣腐蝕性。
本發(fā)明的技術(shù)方案是軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、Ca，其特征是組成元素Ca可用REM替代，組成元素的重量百分比為C0.010％～0.040％Si1.0％～2.0％Mn0.60％～1.00％P≤0.015％S≤0.005％Als0.005％～0.020％Cr＜0.60％Cu0.20％～0.60％Ti0.005％～0.02％N≤0.010％Ni≤1.00％Ca或REM≤0.010％其余為鐵和不可避免的夾雜。對軟磁結(jié)構(gòu)鋼板的組成元素的配比進行進一步優(yōu)化，得到優(yōu)選后的配比范圍是C0.025％～0.035％Si1.45％～1.65％Mn0.60％～0.80％P≤0.013％S≤0.005％Als0.010％～0.020％Cr0.40％～0.60％Cu0.25％～0.35％Ti0.009％～0.016％N0.003％～0.005％Ni0.40％～0.60％
Ca或REM0.004％～0.006％其余為鐵和不可避免的夾雜。
本發(fā)明的鑄造工藝推薦采用連鑄工藝，連鑄工藝重點控制澆鑄溫度，澆鑄溫度≤1600℃，最好≤1580℃，低溫澆鑄法較好。
采用再結(jié)晶控軋法(RCR)進行熱軋，熱軋工藝重點控制鑄坯均熱溫度、粗軋和精軋總壓下率分配、精軋開軋溫度、精軋總壓下率、道次壓下率及終軋溫度。鑄坯均熱溫度1050℃～1200℃，最好1050℃～1160℃，當均熱溫度大于1200℃時，原始奧氏體晶粒尺寸過分粗化；精軋開軋溫度Ar3+80℃～Ar3+150℃之間，最好Ar3+80℃～Ar3+100℃之間以降低精軋的終軋溫度；精軋累積壓下率≥50％，道次壓下率≥10％，最好≥15％，細化再結(jié)晶奧氏體晶粒，防止奧氏體晶粒異常長大；終軋溫度在Ar3+10℃～50℃之間；軋后自然空冷。
正火工藝重點控制鋼板正火溫度、正火時間及正火后冷卻速度。鋼板正火溫度控制在Ac3+10℃～20℃；正火時間按爐內(nèi)裝料量而定，一般正火時間取1.5～2.5℃/mm×鋼板厚度，最好1.9～2.1℃/mm×鋼板厚度；鋼板正火出爐后，自然空冷到室溫。
本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明采用超低C、低Als(最好超低Als)、中等Mn和Cr含量、鐵磁性元素Ni合金化、加Ca或稀土元素REM處理、優(yōu)化熱軋和正火處理工藝，并控制Ti/N在2.5～3.2之間等技術(shù)手段，使成品軟磁結(jié)構(gòu)鋼板的晶粒尺寸在15～30μm，獲得優(yōu)異的機械性能、電磁性能和焊接性，以滿足前述對軟磁鋼所有性能要求，特別適用于磁懸浮列車軌道中的必須吸收承載力、導(dǎo)向力和驅(qū)動力的側(cè)面導(dǎo)向板。尤其低磁場下的電磁性能B3達1.15T以上，-20℃Akv≥130J，焊接模擬熱影響區(qū)(HAZ)-20℃Akv值在47J以上(模擬峰值溫度1350℃、t8/5＝50秒)，確保在北方寒冷地區(qū)磁懸浮列車運行安全。
具體實施例方式實施例1軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、REM，元素的組成重量配比C 0.032、Si 1.66、Mn 0.65、P 0.011、S 0.0042、Als 0.011、Cr 0.48、Cu 0.29、Ti 0.011、N 0.0039、Ni 0.49、REM 0.0038、Fe和微量夾雜96.35。本發(fā)明生產(chǎn)過程如下鋼水的澆鑄溫度為1560℃，鋼錠在加熱爐中均熱100分鐘，均熱溫度為1170℃，粗軋采用4道次軋制工藝，累計壓下率43％，精軋開軋溫度為950℃，采用3道次軋制工藝，累計壓下率65％，終軋溫度為～870℃，軋后自然空冷至室溫。熱軋板正火溫度為950℃，正火時間為22min～25min，正火后鋼板自然空冷至室溫。得到的鋼樣的機械性能為σs380Mpa、σb485Mpa、δ35％、ρ0.420μΩm、母材橫向沖擊功174J(-20℃)、母材縱向沖擊功278J(-20℃)、晶粒尺寸28μm、B3 1.20T、B40 1.66T、焊接熱模擬HAZ沖擊功61J(-20℃)。實施例2軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、Ca，元素的組成重量配比C 0.012、Si 1.66、Mn 0.69、P 0.010、S 0.0034、Als 0.017、Cr 0.47、Cu 0.33、Ti 0.011、N 0.0038、Ni 0.47、Ca 0.0036、Fe和微量夾雜96.32。本發(fā)明生產(chǎn)過程如下鋼水的澆鑄溫度為1550℃，鋼錠在加熱爐中均熱90分鐘，均熱溫度為1150℃，粗軋采用4道次軋制工藝，累計壓下率42％，精軋開軋溫度為940℃，采用3道次軋制工藝，累計壓下率68％，終軋溫度為～860℃，軋后自然空冷至室溫。熱軋板正火溫度為960℃，正火時間為22min～25min，正火后鋼板自然空冷至室溫。得到的鋼樣的機械性能為σs382Mpa、σb482Mpa、δ37％、ρ0.440μΩm、母材橫向沖擊功279J(-20℃)、母材縱向沖擊功343J(-20℃)、晶粒尺寸21μm、B3 1.39T、B40 1.68T、焊接熱模擬HAZ沖擊功87J(-20℃)。實施例3軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、REM，元素的組成重量配比C 0.034、Si 1.57、Mn 0.67、P 0.011、S 0.0022、Als 0.020、Cr 0.58、Cu 0.29、Ti 0.009、N 0.0034、Ni 0.46、REM 0.0040、Fe和微量夾雜96.35。本發(fā)明生產(chǎn)過程如下鋼水的澆鑄溫度為1570℃，鋼錠在加熱爐中均熱85分鐘，均熱溫度為1160℃，粗軋采用4道次軋制工藝，累計壓下率44％，精軋開軋溫度為960℃，采用3道次軋制工藝，累計壓下率66％，終軋溫度為～875℃，軋后自然空冷至室溫。熱軋板正火溫度為955℃，正火時間為22min～25min，正火后鋼板自然空冷至室溫。得到的鋼樣的機械性能為σs382Mpa、σb488Mpa、δ33％、ρ0.430μΩm、母材橫向沖擊功256J(-20℃)、母材縱向沖擊功294J(-20℃)、晶粒尺寸20μm、B3 1.17T、B40 1.66T、焊接熱模擬HAZ沖擊功67J(-20℃)。實施例4軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、Ca，元素的組成重量配比C 0.030、Si 1.64、Mn 0.63、P 0.011、S 0.0028、Als 0.018、Cr 0.44、Cu 0.29、Ti 0.009、N 0.0032、Ni 0.46、Ca 0.0041、Fe和微量夾雜96.46。本發(fā)明生產(chǎn)過程如下鋼水的澆鑄溫度為1580℃，鋼錠在加熱爐中均熱90分鐘，均熱溫度為1130℃，粗軋采用4道次軋制工藝，累計壓下率42％，精軋開軋溫度為940℃，采用3道次軋制工藝，累計壓下率70％，終軋溫度為～865℃，軋后自然空冷至室溫。熱軋板正火溫度為935℃，正火時間為22min～25min，正火后鋼板自然空冷至室溫。得到的鋼樣的機械性能為σs405Mpa、σb497Mpa、δ31％、ρ0.430μΩm、母材橫向沖擊功251J(-20℃)、母材縱向沖擊功294 J(-20℃)、晶粒尺寸27μm、B3 1.19T、B40 1.66T、焊接熱模擬HAZ沖擊功61J(-20℃)。實施例5軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、REM，元素的組成重量配比C 0.028、Si 1.64、Mn 0.77、P 0.011、S 0.0023、Als 0.020、Cr 0.59、Cu 0.31、Ti 0.010、N 0.0035、Ni 0.21、REM 0.0038、Fe和微量夾雜96.40。本發(fā)明生產(chǎn)過程如下鋼水的澆鑄溫度為1565℃，鋼錠在加熱爐中均熱90分鐘，均熱溫度為1140℃，粗軋采用4道次軋制工藝，累計壓下率41％，精軋開軋溫度為960℃，采用3道次軋制工藝，累計壓下率61％，終軋溫度為～880℃，軋后自然空冷至室溫。熱軋板正火溫度為960℃，正火時間為22min～25min，正火后鋼板自然空冷至室溫。得到的鋼樣的機械性能為σs388Mpa、σb507Mpa、δ36％、ρ0.430μΩm、母材橫向沖擊功142J(-20℃)、母材縱向沖擊功177J(-20℃)、晶粒尺寸25μm、B3 1.30T、B40 1.67T、焊接熱模擬HAZ沖擊功68J(-20℃)。
權(quán)利要求
1.軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、Ca，其特征是組成元素Ca可用REM替代，組成元素的重量百分比為C0.010％～0.040％Si1.0％～2.0％Mn0.60％～1.00％P≤0.015％S≤0.005％Als0.005％～0.020％Cr＜0.60％Cu0.20％～0.60％Ti0.005％～0.02％N≤0.010％Ni≤1.00％Ca或REM≤0.010％其余為鐵和不可避免的夾雜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，其特征是組成元素優(yōu)選后的重量百分配比是C0.025％～0.035％Si1.45％～1.65％Mn0.60％～0.80％P≤0.013％S≤0.005％Als0.010％～0.020％Cr0.40％～0.60％Cu0.25％～0.35％Ti0.009％～0.016％N0.003％～0.005％Ni0.40％～0.60％Ca或REM0.004％～0.006％其余為鐵和不可避免的夾雜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，其特征是Ti/N比為2.5～3.2。
4.一種制造如權(quán)利要求1所述的用于磁懸浮列車軌道梁上的側(cè)面導(dǎo)向軟磁結(jié)構(gòu)鋼板的生產(chǎn)工藝，包括連鑄工藝、熱軋工藝和正火工藝，其特征是A、采用連鑄工藝，控制澆鑄溫度≤1600℃，低溫澆鑄法較好；B、采用再結(jié)晶控軋法(RCR)進行熱軋，熱軋工藝重點控制鑄坯均熱溫度、粗軋和精軋總壓下率分配、精軋開軋溫度、精軋總壓下率、道次壓下率及終軋溫度，鑄坯均熱溫度1050℃～1200℃，精軋開軋溫度Ar3+80℃～Ar3+150℃，精軋累積壓下率≥50％，道次壓下率≥10％，終軋溫度在Ar3+10℃～50℃之間，軋后自然空冷；C、正火工藝，重點控制鋼板正火溫度、正火時間及正火后冷卻速度，鋼板正火溫度控制在Ac3+10℃～20℃；正火時間按爐內(nèi)裝料量而定，一般正火時間取1.5℃/mm～2.5℃/mm×鋼板厚度，鋼板正火出爐后，自然空冷到室溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征是澆鑄溫度最好≤1580℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征是鑄坯均熱溫度最好1050℃～1160℃，道次壓下率最好≥15％。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征是正火時間最好為1.9℃/mm～2.1℃/mm×鋼板厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)工藝，其特征是正火后鋼的平均晶粒尺寸在15μm～30μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軌道用結(jié)構(gòu)鋼板，特別涉及用于磁懸浮軌道的軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法。解決了已有軟磁結(jié)構(gòu)鋼板磁通密度、電阻率及低溫沖擊韌性仍然不夠高、焊接性較差的缺陷。技術(shù)方案是軟磁結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，組成元素包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Als、Cr、Cu、Ti、N、Ni、Ca，其特征是組成元素Ca可用REM替代，組成元素的重量百分比為C0.010％～0.040％，Si1.0％～2.0％，Mn0.60％～1.00％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als0.005％～0.020％，Cr＜0.60％，Cu0.20％～0.60％，Ti0.005％～0.02％，N≤0.010％，Ni≤1.00％，Ca或REM≤0.010％，其余為鐵和不可避免的夾雜。其軋制工藝包括連鑄工藝、熱軋工藝和正火工藝，最終得到適合在北方用于磁懸浮列車軌道梁上具有優(yōu)異的機械性能、電磁性能和焊接性的側(cè)面導(dǎo)向軟磁結(jié)構(gòu)鋼板。
文檔編號C22C38/16GK1470669SQ0213619
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月25日
發(fā)明者劉自成, 張永嘉 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司