不銹鋼管軋制過程中，受制于特殊的環形斷面形狀，使得軋制的工藝、設備具有特殊性和復雜性。同時在成型過程中存在擠壓、扭轉、拉伸等多種形變方式，因此實現變形溫度與變形量匹配的控制靈活性非常小。在此條件的制約下，軋制成型的控制思想往往也只能是在高溫環境變形抗力較小的條件下盡快完成熱變形過程。顯然，這種“無奈之舉”與控制軋制的通過對加熱溫度、軋制溫度、變形制度等工藝參數的匹配控制，進而基于“低溫軋制”實現對奧氏體及相變產物組織狀態的調控機制相違背，最終在改善性能方面無能為力。因此，在不實際改變高溫熱軋成型條件的背景下，如何實現奧氏體的調控進而為后續相變提供理想奧氏體狀態成為不銹鋼管組織進一步細化的突破口。

  通(tong)過對(dui)第(di)二相(xiang)(xiang)粒(li)子的(de)(de)(de)適當控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，可在(zai)實(shi)(shi)(shi)現(xian)釘(ding)扎奧氏體(ti)晶(jing)界的(de)(de)(de)同(tong)時利用第(di)二相(xiang)(xiang)誘(you)導晶(jing)內(nei)鐵素體(ti)形(xing)(xing)核機制(zhi)(zhi)(zhi)，獲得(de)一(yi)(yi)(yi)定程度細(xi)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)并為后(hou)(hou)續相(xiang)(xiang)變(bian)提(ti)供豐富的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)變(bian)形(xing)(xing)核點。該組(zu)(zu)(zu)織(zhi)調(diao)控(kong)(kong)(kong)(kong)思(si)想目前廣(guang)泛(fan)應(ying)用于(yu)大線(xian)能(neng)(neng)量焊接用鋼(gang)材的(de)(de)(de)開發中(zhong)，其(qi)核心機理是(shi)通(tong)過引入適當氧化(hua)(hua)物和析(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)實(shi)(shi)(shi)現(xian)釘(ding)扎熱影(ying)響(xiang)區(qu)奧氏體(ti)晶(jing)界并促進晶(jing)內(nei)鐵素體(ti)形(xing)(xing)成，進而細(xi)化(hua)(hua)相(xiang)(xiang)變(bian)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，改善熱影(ying)響(xiang)區(qu)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)(neng)。顯然，這(zhe)種(zhong)熱影(ying)響(xiang)區(qu)內(nei)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)狀態與不銹鋼(gang)管(guan)(guan)高(gao)(gao)溫(wen)形(xing)(xing)變(bian)下(xia)的(de)(de)(de)粗大奧氏體(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)十分吻合(he)。因此，第(di)二相(xiang)(xiang)誘(you)導相(xiang)(xiang)變(bian)形(xing)(xing)核成為熱軋(ya)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)在(zai)線(xian)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)(neng)調(diao)控(kong)(kong)(kong)(kong)，特別是(shi)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)細(xi)化(hua)(hua)和提(ti)高(gao)(gao)強韌(ren)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)有效途(tu)徑，即可在(zai)熱軋(ya)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)高(gao)(gao)溫(wen)變(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)條件下(xia)，實(shi)(shi)(shi)現(xian)板(ban)材領域低(di)溫(wen)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)具(ju)備的(de)(de)(de)“控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)”組(zu)(zu)(zu)織(zhi)細(xi)化(hua)(hua)效果(guo)。基于(yu)這(zhe)一(yi)(yi)(yi)思(si)路(lu)以(yi)及對(dui)鋼(gang)中(zhong)第(di)二相(xiang)(xiang)粒(li)子析(xi)出(chu)行為的(de)(de)(de)研究(jiu)，東北大學(xue)研究(jiu)團隊進一(yi)(yi)(yi)步提(ti)出(chu)了“第(di)二相(xiang)(xiang)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)＋高(gao)(gao)溫(wen)熱軋(ya)＋控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)卻”的(de)(de)(de)在(zai)線(xian)形(xing)(xing)變(bian)／相(xiang)(xiang)變(bian)一(yi)(yi)(yi)體(ti)化(hua)(hua)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)調(diao)控(kong)(kong)(kong)(kong)路(lu)線(xian)。針(zhen)對(dui)典型碳錳鋼(gang)，通(tong)過復合(he)脫(tuo)氧工藝控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，在(zai)鋼(gang)中(zhong)引入具(ju)有高(gao)(gao)熱穩定性(xing)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)物后(hou)(hou)，充分發揮第(di)二相(xiang)(xiang)粒(li)子的(de)(de)(de)誘(you)導晶(jing)內(nei)形(xing)(xing)核作(zuo)用，在(zai)1100℃高(gao)(gao)溫(wen)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)和控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)卻條件下(xia)獲得(de)了微細(xi)的(de)(de)(de)晶(jing)內(nei)鐵素體(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，實(shi)(shi)(shi)驗鋼(gang)的(de)(de)(de)強、韌(ren)性(xing)能(neng)(neng)均(jun)顯著提(ti)高(gao)(gao)（如圖6-68所示(shi)），在(zai)不實(shi)(shi)(shi)施(shi)低(di)溫(wen)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)前提(ti)下(xia)，實(shi)(shi)(shi)現(xian)了類同(tong)于(yu)“控(kong)(kong)(kong)(kong)軋(ya)控(kong)(kong)(kong)(kong)冷(leng)”的(de)(de)(de)良好組(zu)(zu)(zu)織(zhi)細(xi)化(hua)(hua)效果(guo)。

  針對“第二相(xiang)控(kong)制(zhi)＋高溫(wen)熱軋＋控(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻”工藝下的低(di)碳鋼(gang)(gang)組織演變行(xing)為進(jin)行(xing)了(le)系統研究(jiu)。采用(yong)(yong)質量分數為0.07C-0.06Si-1.5Mn-0.01P-0.006S成(cheng)分的實驗鋼(gang)(gang)，進(jin)行(xing)鈦脫(tuo)氧處理，引入氧化鈦型第二相(xiang)粒(li)子，考察了(le)不(bu)同變形和(he)冷(leng)(leng)(leng)速條件下的連續冷(leng)(leng)(leng)卻轉變行(xing)為，如圖(tu)6-69和(he)圖(tu)6-70所示。結(jie)果(guo)表明(ming)，含氧化鈦實驗鋼(gang)(gang)在(zai)1.5～15℃／s冷(leng)(leng)(leng)速范圍內可獲得(de)明(ming)顯的針狀鐵素體(ti)組織，并且在(zai)1050℃以上高的變形溫(wen)度下有(you)利于組織的細化。根據實驗結(jie)果(guo)，為了(le)達到(dao)組織細化的目的，在(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管高溫(wen)變形條件下，需(xu)結(jie)合控(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻技術進(jin)行(xing)鋼(gang)(gang)管軋后冷(leng)(leng)(leng)卻路徑的控(kong)制(zhi)，從而(er)發揮(hui)細晶組織對強度和(he)韌性同時(shi)改善(shan)的作用(yong)(yong)。

  目前，控制冷卻技術在熱軋不銹鋼管中的工業應用研究尚處于起步階段，特別是結合管材成分特點的組織性能在線調控機理機制研究還落后于板帶材等領域。熱軋鋼管形變／相變在線組織一體化調控技術研究取得一定進展，后續依據“第二相控制＋高溫熱軋＋控制冷卻”的組織調控思路，深入研究變形一冷卻一相變的協同控制機制，實現鋼管領域產品的“控軋控冷”組織調控工藝效果，構建基于在線控制冷卻工藝的全新熱軋不銹鋼管組織性能調控平臺。基于形變／相變在線組織調控技術，進一步地通過成分設計一熱軋成型一控制冷卻一熱處理的全流程工藝一體化控制，實現細晶強化、相變強化及析出強化的綜合強韌化，開發出高品質、低成本的熱軋不銹鋼管產品是進一步研發的重點。這對促進我國鋼鐵行業以“資源節約型、節能減排型”等綠色制造為特征的熱軋不銹鋼管產品的開發與生產，具有重要意義。