专利名称：高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法
技术领域：
本发明涉及冶金类，特别涉及一种耐蚀、高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的 制造方法。
背景技术：
随着科学技术的进步，汽轮发电机越造越大，从30万千到100万千瓦， 对用于汽轮发电机定子固定矽钢片构架的拉紧螺杆的强度要求也越来越高。 最早汽轮发电机的拉紧螺杆是用304 (1Crl8Nil0)、 316 (0Crl7Nil2Mo2)， 可是该材料强度o b=500Mpa、磁导率差y二1.2，含镍高、价格贵。后美国西 屋公司、德国西门子公司用1Crl8Mnl2NiN来替代304、 316， 60万千瓦汽轮 发电机组拉紧螺杆强度o b=650-760Mpa，磁导率u 二l. 02，基本满足60万千 瓦汽轮发电机的要求。可是100万千瓦拉紧螺杆的强度要求o b二850-1250Mpa，磁导率u〈1.02。对于现有的磁导率p < 1. 5-1. 2的低磁钢 已经无法满足需要，针对大型发电机组，为降低涡流损失，磁导率如果能减 少百万分之一，对于百万千瓦大电机来说， 一年365天节约能耗非常可观。 为此汽轮发电机行业工程师们希望提供一种高强度新材料。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种高强度无磁不 锈钢拉紧螺杆的制造方法，该制造方法选用优质合金氮化铬铁、或氮化锰铁， 以高Mn、高N代替N，以降低成本，并通过使用原生态废钢，净化钢水，以 满足100万千瓦高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的技术要求。
本发明目的实现由以下技术方案完成
一种高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法，包括无磁不锈钢棒钢锭的 冶炼制造、钢棒的锻造、钢棒的热处理及机加工，其特征在于钢棒钢锭的冶 炼制造过程中，加入占整个原料重量百分比70%-80%的原生态废钢，该原生 态废钢指的是矿石炼成刚才切下的料头、杂质很少的第一代废钢。
在钢棒钢锭的冶炼制造过程中，加入占整个原料重量百分比20%-30%的 氮化物质。
加入氮化物质的是将其装入小铁箱内，利用小铁箱自重将其沉入炉底。 所述的氮化物质为氮化铬铁、或者是氮化锰铁、或者是二者的组合物。
在钢棒的锻造以及钢棒的热处理过程中，冷作硬化在650-750r温锻， 并经冷拔变形控制在12-14%。
钢棒经过机加工处理后Ra<0. 8 u m。
本发明的优点是，高锰、高氮代替镍，产品质量好、成本可降低30%-50%， 制造方法简单易行，设备简单，投资少，所生产的拉紧螺杆的强度ab》 1000Mpa、磁导率p《1.005、粗糙度Ra<0. 8um，能满足60万千瓦、100 万千瓦大型汽轮发电机的的技术要求。 具体技术方案
以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便 于同行业技术人员的理解 实施例本实施例的制造方法如下
1. 以锰(Mn)、氮(N)代镍，例如55Mnl8Cr4N、 Mn (17-19%) 、 Cr (3-5%)、 N (0.20-0.45%)，已成无镍无磁钢，由于氮(N)很难加入钢中，将其焙 制成氮化合物，该氮化合物以氮化铬铁(Fe-Cr-N)、或氮化锰铁(Fe-Mn-N)、 或二者的组合的方式加入钢水中。氮化物的添加量占整个原料的重量百分 比为20-30%，另加入原生态废钢70-80%,经电弧炉熔炼成钢锭。原生态 钢是从铁矿石冶炼成钢材后切下的料头，没有进入社会，不含污垢、油污， 杂质较少。
通常炼钢钢液中总是存在许多杂质、夹杂物，但是对无磁不锈钢因磁 力线关系对夹杂物、气体非常敏感，夹杂物、气体越多，磁导率也就越差。 所以对无磁而言，不允许有夹杂物和气体存在，因此在钢棒钢锭的冶炼制 造过程中，首先要对炉子、包子进行净化处理，另外对合金、炉料除净化 处理外，还要进行烘干，来减少杂质和气体。
2. 钢锭的冶炼过程选用原生态废钢及辅料烘干、除气、炉膛、钢包进行净 化处理。然后装炉一熔炼一氧化一排渣一还原一排渣一精炼一调整成份一
加氮一将氮化物装入小铁箱，通过小铁箱自重沉降至炉底一搅拌一烘烤钢
锭模一浇注一脱模一整修钢锭一全身打磨。经过熔炼可获得高锰(Mn)、 高氮(N)、高均质纯奥氏体化无磁不锈钢钢锭。
3. 锻造、热轧过程将钢锭加热至105CTC—保温5-6小时一预热铁镦一升 温至105(TC，开锻(锻造比大于5)，一降温至650-750°C (低温锻造) —锻至90X90方坯。方坯尺寸90X90XL (L根据拉紧螺杆长度定)，方 坯加热至105CTC —保温(1. 5-2. 5小时)一进轧机轧一按客户尺寸轧制成 型。
4. 固溶稳定化处理、冷拔为了使其组织均匀，对钢棒进行105(TC固溶稳 定化处理，去除氧化皮、酸洗去除小裂纹，冷拔，细化晶粒进一步提高强 度，冷拔变形量控制在12-14%，通过冷作硬化强度Ob》1000pa。
5. 机加工旋风切削、研磨、抛光100万千瓦拉紧螺杆4)42X7500是一支柔 性细长杆，无法用普通车床切削加工，因此使用改装设备，用多导辊引导 和支撑工件即钢棒，使工件平移，使切削刀旋转切削，通过使用不同的切 削刀具，完成工件的表面切削加工(人们称之剥皮)。
剥皮装置中，工件由导套双定位，由十字轴辊将工件推进，进入刀架后， 切削刀进行切削，送料台与出料台均由马达带动导辊使工件即拉紧螺杆钢棒 进出，导辊轴用的是锥形辊，工件进入到由两个导辊构成的锥形槽中进给， 本实施例中选择导辊转速1500-2000转/分，推进量8mm/秒，切削量为工件 单面0. 4-0. 7mm， 一般选用0. 4-0. 6mm，由于采用双导套进行双定位，偏心 度在0.3mm，切削尺寸很稳定。
研磨装置中，包括有六道磨轮，前三道为粗磨， 一般选用O、 1、 2号砂 布，后三道为细磨， 一般用OO砂布，被研磨工件以进料托辊组进料，由砂轮 组和定位轮结合进行研磨，工件的前进是由定位轮与砂轮通过定位角向前推 进，每只定位轮都可以上、下偏动，以控制研磨，水平时不前进，偏移后就 向前推进，工件研磨后，由出料托辊出料、检验、合格包装。
权利要求
1、一种高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法，包括无磁不锈钢棒钢锭的冶炼制造、钢棒的锻造、钢棒的热处理及机加工，其特征在于钢棒钢锭的冶炼制造过程中，加入占整个原料重量百分比70％-80％的原生态废钢，该原生态废钢指的是矿石炼成刚才切下的料头、杂质很少的第一代废钢。
2、 根据权利要求1所述的一种高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法， 其特征在于在钢棒钢锭的冶炼制造过程中，加入占整个原料重量百分 比20%-30%的氮化物质。
3、 根据权利要求2所述的一种高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法， 其特征在于加入氮化物质的是将其装入小铁箱内，利用小铁箱自重将 其沉入炉底。
4、 根据权利要求2所述的一种高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法， 其特征在于所述的氮化物质为氮化铬铁、或者是氮化锰铁、或者是二 者的组合物。
5、 根据权利要求1所述的一种高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法， 其特征在于在钢棒的锻造以及钢棒的热处理过程中，冷作硬化在 650-75(TC温锻，并经冷拔变形控制在12-14%。
6、 根据权利要求1所述的一种高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法， 其特征在于钢棒经过机加工处理后Ra<0. 8 ii m。
全文摘要
本发明涉及冶金类，特别涉及一种耐蚀、高强度无磁不锈钢拉紧螺杆的制造方法，该制造方法在钢棒钢锭的冶炼制造过程中，加入占整个原料重量百分比70％-80％的原生态废钢，加入占整个原料重量百分比20％-30％的氮化物质，该原生态废钢指的是矿石炼成刚才切下的料头、杂质很少的第一代废钢，其优点是，高锰、高氮代替镍，产品质量好、成本可降低30％-50％，所生产的拉紧螺杆的强度σ<sub>b</sub>≥1000MPa、磁导率μ≤1.005、粗糙度Ra≤0.8μm，能满足60万千瓦、100万千瓦大型汽轮发电机的的技术要求。
文档编号C22C38/00GK101113749SQ20071004553
公开日2008年1月30日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者陈菊生 申请人:陈菊生