在奧氏體不銹鋼管中，奧氏體是碳溶解于γ鐵中形成的固溶體，因此冶煉后會在奧氏體組織中出現一定含量的鐵素體組織，形成α相。在高溫狀態下，奧氏體不銹(xiu)鋼管(guan)中的α相降低金屬塑性，但允許擠壓坯料含有一定的α相。有資料認為，在擠壓任何形狀的型材時，坯料中允許有4%（體積分數）的α相存在；而擠壓簡單形狀的型材時，允許有10%（體積分數）的α相存在。


 美國Amerex擠壓廠在生(sheng)產不(bu)銹鋼(gang)管(guan)和型材時，要求304不(bu)銹(xiu)鋼、304L不(bu)銹鋼和316不銹鋼(gang)、316L不(bu)銹鋼(gang)坯料中α相不多于5.0%,347不(bu)銹鋼、347H不銹鋼坯料中α相不多于3.0%。


為了研究坯料中α相含量對擠壓不(bu)銹鋼管質量的影響，選用α相含量分別為1級、2級、3級、3.5級的4爐321不銹鋼，在實驗溫度為1200℃的條件下進行工藝性能、熱拉伸和熱扭轉性能試驗，并對試驗結果進行分析比較。分析結果表明，提高α相含量可使扭轉破壞試樣的數量降低19%,但α相含量對其余試驗的塑性指標幾乎沒有影響。


 為了進(jin)一步在工業條件下驗證(zheng)試驗結果，采用(yong)擠壓(ya)錐(zhui)形(xing)(xing)管(guan)(guan)方(fang)法(fa)，即使用(yong)模子直徑不變(bian)，擠壓(ya)芯棒為錐(zhui)形(xing)(xing)芯棒，擠壓(ya)坯料預鉆有錐(zhui)形(xing)(xing)孔。該(gai)方(fang)法(fa)能(neng)夠在一次(ci)試驗中使擠壓(ya)的(de)延(yan)伸(shen)系(xi)(xi)數(shu)達(da)到6~32。擠壓(ya)后檢查(cha)錐(zhui)形(xing)(xing)管(guan)(guan)的(de)內(nei)外表(biao)面，沒有發現較(jiao)大的(de)差別；不大的(de)缺陷都類同，沒有任何的(de)規律，僅發現錐(zhui)形(xing)(xing)管(guan)(guan)的(de)內(nei)表(biao)面光潔(jie)度(du)隨著延(yan)伸(shen)系(xi)(xi)數(shu)的(de)增大有明顯(xian)改善的(de)趨勢，而延(yan)伸(shen)系(xi)(xi)數(shu)的(de)變(bian)化(hua)對錐(zhui)形(xing)(xing)管(guan)(guan)內(nei)表(biao)面的(de)質(zhi)量(liang)沒有影響。試驗結果僅說(shuo)明，錐(zhui)形(xing)(xing)孔空心坯表(biao)面光潔(jie)度(du)和(he)玻(bo)璃潤滑劑的(de)工作(zuo)條件對不銹鋼管(guan)(guan)質(zhi)量(liang)的(de)影響要比α相(xiang)含量(liang)的(de)大。


 對不(bu)同級別α相(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)的(de)4爐321不(bu)銹鋼坯料擠壓(ya)后的(de)鋼管表(biao)面進(jin)行(xing)檢查(cha)，其(qi)結果(guo)表(biao)明，在(zai)3150噸擠壓(ya)機上擠壓(ya)，α相(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)最高的(de)坯料（為3.5級），有(you)(you)12%的(de)擠壓(ya)鋼管在(zai)內表(biao)面上有(you)(you)輕微(wei)缺陷(xian)。沿(yan)長(chang)度方(fang)向(xiang)在(zai)輕微(wei)缺陷(xian)處取金相(xiang)(xiang)(xiang)顯(xian)微(wei)試(shi)樣，并進(jin)行(xing)試(shi)驗(yan)。其(qi)試(shi)驗(yan)結果(guo)表(biao)明，僅在(zai)錐形管內表(biao)面開始部(bu)分有(you)(you)粗糙的(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)集(ji)聚，鋼管表(biao)面沒有(you)(you)顯(xian)微(wei)撕裂(lie)缺陷(xian)，α相(xiang)(xiang)(xiang)呈拉伸細纖維狀。而個(ge)別鋼管內表(biao)面上記(ji)錄有(you)(you)高的(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)，并伴有(you)(you)輕微(wei)的(de)細裂(lie)紋，但裂(lie)紋具有(you)(you)區(qu)(qu)域性特點，并沒有(you)(you)選(xuan)擇性地(di)發生(sheng)在(zai)α相(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)或相(xiang)(xiang)(xiang)界。這說(shuo)明有(you)(you)其(qi)他的(de)工藝因素對裂(lie)紋起作(zuo)用(yong)。


 由上述分(fen)析可以看出，奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼坯料中(zhong)(zhong)α相(xiang)含量對產品質(zhi)量的(de)(de)影(ying)響并不(bu)敏(min)感。在擠壓過(guo)程中(zhong)(zhong)，α相(xiang)并不(bu)是導(dao)致缺陷產生的(de)(de)直(zhi)接原因。但在一些不(bu)利(li)工(gong)藝因素的(de)(de)影(ying)響下，α相(xiang)能夠促使缺陷的(de)(de)形成。α相(xiang)含量高的(de)(de)321不(bu)銹(xiu)鋼坯料擠壓后的(de)(de)鋼管(guan)顯(xian)微組織如圖5-3所示(shi)。


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 同時(shi)，在不(bu)(bu)同的(de)溫度變(bian)形條件下，采用(yong)α相(xiang)為3級（體(ti)積分數為4%)的(de)1Cr18Ni10Ti不(bu)(bu)銹鋼坯料進行鋼管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)驗(yan)證試(shi)驗(yan)也(ye)進一步證明，α相(xiang)含量對擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼管(guan)的(de)表面質(zhi)量沒有影響，若(ruo)再進一步的(de)提高坯料中α相(xiang)的(de)含量，將會引起擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)內表面出現少(shao)量輕微缺陷(xian)。