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(bu)銹鋼管組織進一步細化的突破口。

  通過對第(di)(di)二(er)相粒(li)子(zi)的(de)適當(dang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，可在(zai)實(shi)(shi)(shi)現(xian)釘扎奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界的(de)同時利(li)用第(di)(di)二(er)相誘(you)導晶(jing)內(nei)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)形核機制(zhi)(zhi)，獲(huo)得一(yi)定程度細(xi)(xi)化(hua)(hua)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)并為(wei)后(hou)(hou)續相變提供豐富的(de)相變形核點。該組(zu)(zu)(zu)織調(diao)控(kong)(kong)(kong)思(si)(si)想目前(qian)廣泛應用于大線能(neng)量焊接用鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)開發中，其(qi)核心機理是(shi)(shi)通過引入(ru)(ru)適當(dang)氧化(hua)(hua)物和析出相實(shi)(shi)(shi)現(xian)釘扎熱(re)(re)(re)影響區(qu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界并促進(jin)晶(jing)內(nei)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)形成，進(jin)而細(xi)(xi)化(hua)(hua)相變組(zu)(zu)(zu)織，改善熱(re)(re)(re)影響區(qu)組(zu)(zu)(zu)織性能(neng)。顯(xian)然，這(zhe)種熱(re)(re)(re)影響區(qu)內(nei)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)狀態與不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)高(gao)(gao)(gao)溫形變下的(de)粗(cu)大奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織十(shi)分吻合。因(yin)此(ci)，第(di)(di)二(er)相誘(you)導相變形核成為(wei)熱(re)(re)(re)軋無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)在(zai)線組(zu)(zu)(zu)織性能(neng)調(diao)控(kong)(kong)(kong)，特別(bie)是(shi)(shi)組(zu)(zu)(zu)織細(xi)(xi)化(hua)(hua)和提高(gao)(gao)(gao)強韌性能(neng)的(de)一(yi)種有(you)效(xiao)途徑，即可在(zai)熱(re)(re)(re)軋不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)高(gao)(gao)(gao)溫變形的(de)條件(jian)下，實(shi)(shi)(shi)現(xian)板材領域低溫軋制(zhi)(zhi)具(ju)備(bei)的(de)“控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)”組(zu)(zu)(zu)織細(xi)(xi)化(hua)(hua)效(xiao)果。基于這(zhe)一(yi)思(si)(si)路以及對鋼(gang)(gang)(gang)中第(di)(di)二(er)相粒(li)子(zi)析出行為(wei)的(de)研究，東北大學研究團(tuan)隊進(jin)一(yi)步(bu)提出了“第(di)(di)二(er)相控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)＋高(gao)(gao)(gao)溫熱(re)(re)(re)軋＋控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷卻”的(de)在(zai)線形變／相變一(yi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)組(zu)(zu)(zu)織調(diao)控(kong)(kong)(kong)路線。針對典(dian)型碳錳鋼(gang)(gang)(gang)，通過復合脫氧工藝控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)中引入(ru)(ru)具(ju)有(you)高(gao)(gao)(gao)熱(re)(re)(re)穩定性的(de)氧化(hua)(hua)物后(hou)(hou)，充分發揮第(di)(di)二(er)相粒(li)子(zi)的(de)誘(you)導晶(jing)內(nei)形核作用，在(zai)1100℃高(gao)(gao)(gao)溫軋制(zhi)(zhi)和控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷卻條件(jian)下獲(huo)得了微細(xi)(xi)的(de)晶(jing)內(nei)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織，實(shi)(shi)(shi)驗鋼(gang)(gang)(gang)的(de)強、韌性能(neng)均(jun)顯(xian)著(zhu)提高(gao)(gao)(gao)（如圖(tu)6-68所(suo)示），在(zai)不實(shi)(shi)(shi)施低溫軋制(zhi)(zhi)的(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)前(qian)提下，實(shi)(shi)(shi)現(xian)了類同于“控(kong)(kong)(kong)軋控(kong)(kong)(kong)冷”的(de)良好組(zu)(zu)(zu)織細(xi)(xi)化(hua)(hua)效(xiao)果。

  針對“第二相控(kong)制(zhi)＋高溫熱軋＋控(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)”工藝(yi)下(xia)(xia)的(de)低(di)碳鋼(gang)組(zu)織(zhi)(zhi)演(yan)變行為(wei)進行了(le)(le)系(xi)統研究。采(cai)用質量分數為(wei)0.07C-0.06Si-1.5Mn-0.01P-0.006S成分的(de)實(shi)驗鋼(gang)，進行鈦(tai)脫氧處(chu)理，引入氧化鈦(tai)型第二相粒子，考察(cha)了(le)(le)不同(tong)變形和(he)冷(leng)(leng)速條件(jian)下(xia)(xia)的(de)連續(xu)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)轉變行為(wei)，如圖6-69和(he)圖6-70所示(shi)。結(jie)(jie)果表明，含(han)氧化鈦(tai)實(shi)驗鋼(gang)在1.5～15℃／s冷(leng)(leng)速范圍內可獲得明顯的(de)針狀鐵素體組(zu)織(zhi)(zhi)，并且在1050℃以上(shang)高的(de)變形溫度下(xia)(xia)有利于組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)細(xi)化。根(gen)據實(shi)驗結(jie)(jie)果，為(wei)了(le)(le)達(da)到組(zu)織(zhi)(zhi)細(xi)化的(de)目的(de)，在不銹鋼(gang)管(guan)高溫變形條件(jian)下(xia)(xia)，需結(jie)(jie)合控(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)技術進行鋼(gang)管(guan)軋后冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)路(lu)徑的(de)控(kong)制(zhi)，從而發揮細(xi)晶組(zu)織(zhi)(zhi)對強度和(he)韌性(xing)同(tong)時改(gai)善的(de)作用。

  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(xiu)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。