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(guo)對(dui)(dui)第(di)二(er)相(xiang)粒子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)適(shi)當控(kong)制(zhi)(zhi)，可(ke)在實(shi)現(xian)(xian)釘扎(zha)奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時利用(yong)第(di)二(er)相(xiang)誘導晶(jing)(jing)(jing)內(nei)鐵素體(ti)形(xing)(xing)(xing)核(he)機(ji)制(zhi)(zhi)，獲得一(yi)定(ding)(ding)程度(du)細化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)并(bing)為后續相(xiang)變(bian)(bian)提供豐富的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)核(he)點(dian)。該(gai)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)調控(kong)思想目前(qian)廣泛(fan)應用(yong)于大(da)線能(neng)(neng)量焊接用(yong)鋼(gang)(gang)材的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開發中(zhong)(zhong)，其核(he)心機(ji)理是(shi)通過(guo)引入(ru)適(shi)當氧(yang)化物和析(xi)出(chu)相(xiang)實(shi)現(xian)(xian)釘扎(zha)熱(re)(re)(re)影響區(qu)(qu)奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)(jing)界并(bing)促進晶(jing)(jing)(jing)內(nei)鐵素體(ti)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)，進而細化相(xiang)變(bian)(bian)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，改善熱(re)(re)(re)影響區(qu)(qu)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。顯(xian)然，這種熱(re)(re)(re)影響區(qu)(qu)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)狀態與不(bu)銹鋼(gang)(gang)管高(gao)溫(wen)(wen)形(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粗(cu)大(da)奧氏(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)十分吻合。因此，第(di)二(er)相(xiang)誘導相(xiang)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)核(he)成(cheng)為熱(re)(re)(re)軋無縫鋼(gang)(gang)管在線組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)調控(kong)，特(te)別(bie)是(shi)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)細化和提高(gao)強(qiang)韌性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種有效(xiao)途徑，即可(ke)在熱(re)(re)(re)軋不(bu)銹鋼(gang)(gang)管高(gao)溫(wen)(wen)變(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下，實(shi)現(xian)(xian)板材領域(yu)低溫(wen)(wen)軋制(zhi)(zhi)具備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“控(kong)制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)”組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)細化效(xiao)果(guo)。基于這一(yi)思路以及對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)第(di)二(er)相(xiang)粒子(zi)析(xi)出(chu)行為的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究，東(dong)北(bei)大(da)學研(yan)究團隊進一(yi)步提出(chu)了“第(di)二(er)相(xiang)控(kong)制(zhi)(zhi)＋高(gao)溫(wen)(wen)熱(re)(re)(re)軋＋控(kong)制(zhi)(zhi)冷卻(que)(que)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)在線形(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)／相(xiang)變(bian)(bian)一(yi)體(ti)化組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)調控(kong)路線。針對(dui)(dui)典型碳錳(meng)鋼(gang)(gang)，通過(guo)復合脫氧(yang)工藝控(kong)制(zhi)(zhi)，在鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)引入(ru)具有高(gao)熱(re)(re)(re)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物后，充(chong)分發揮第(di)二(er)相(xiang)粒子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)誘導晶(jing)(jing)(jing)內(nei)形(xing)(xing)(xing)核(he)作用(yong)，在1100℃高(gao)溫(wen)(wen)軋制(zhi)(zhi)和控(kong)制(zhi)(zhi)冷卻(que)(que)條件下獲得了微細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)內(nei)鐵素體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，實(shi)驗鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)、韌性(xing)(xing)能(neng)(neng)均顯(xian)著(zhu)提高(gao)（如圖6-68所示），在不(bu)實(shi)施低溫(wen)(wen)軋制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)前(qian)提下，實(shi)現(xian)(xian)了類同于“控(kong)軋控(kong)冷”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)良好組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)細化效(xiao)果(guo)。

  針對“第二相(xiang)(xiang)控制＋高(gao)溫熱軋(ya)＋控制冷卻”工藝(yi)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)低碳(tan)鋼組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)演變(bian)行(xing)(xing)為(wei)進行(xing)(xing)了系統研究。采(cai)用質量分數為(wei)0.07C-0.06Si-1.5Mn-0.01P-0.006S成(cheng)分的(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)鋼，進行(xing)(xing)鈦脫(tuo)氧(yang)處理(li)，引(yin)入氧(yang)化鈦型第二相(xiang)(xiang)粒子，考察了不同變(bian)形(xing)(xing)和冷速條件(jian)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)連續冷卻轉變(bian)行(xing)(xing)為(wei)，如圖(tu)6-69和圖(tu)6-70所示(shi)。結果(guo)表明(ming)，含(han)氧(yang)化鈦實(shi)驗(yan)鋼在1.5～15℃／s冷速范圍內可獲得明(ming)顯的(de)(de)(de)針狀鐵素體組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，并(bing)且在1050℃以上高(gao)的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)溫度(du)下(xia)(xia)有利于組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)細(xi)(xi)化。根據實(shi)驗(yan)結果(guo)，為(wei)了達到組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)細(xi)(xi)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，在不銹鋼管(guan)高(gao)溫變(bian)形(xing)(xing)條件(jian)下(xia)(xia)，需結合控制冷卻技術進行(xing)(xing)鋼管(guan)軋(ya)后冷卻路(lu)徑的(de)(de)(de)控制，從而發揮細(xi)(xi)晶組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)對強(qiang)度(du)和韌性同時改善的(de)(de)(de)作(zuo)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(bu)銹(xiu)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。