试验设计3种不同钒含量的管线钢,试验钢在25kg真空感应炉中冶炼,真空浇铸。试验钢的化学成分为(质量分数,%):0.082C,0.20Si,1.42Mn,0.02Al,0.040Nb,0.026Ti,0.011N。合金成分差异主要体现在钒含量上,分别为0.02%,0.05%,0.08%。
将试验钢在1150℃锻造后切割成90mm×80mm×90mm锻坯,加热至1200℃保温1h,进行控制轧制。开轧温度1150℃,精轧入口温度控制在950℃,终轧温度控制在850℃。轧后水冷,冷速大于20℃/s。轧后将试验钢放入箱式加热炉中进行保温,模拟现场生产的卷取工艺,设置卷取温度分别为650、600、550、500℃。
含钒管线钢的显微组织对卷取温度较敏感,高温卷取会有大量的珠光体存在,铁素体晶粒粗大,低温卷取时有粒状贝氏体和针状铁素体组织形成,提高了强度。钒的固溶量在650~500℃卷取时,受温度变化影响较大,尤其是碳化钒的析出,析出物中多为Nb、V、Ti的复合物。高锰钢在低温(500℃)卷取时可获得大量针状铁素体。(榕霖)