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，奧氏體不銹鋼管中的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擠壓廠在生產不銹鋼管和型材時，要求304不銹鋼、304L不銹鋼和316不銹鋼、316L不銹鋼坯料中α相不多于5.0%,347不(bu)銹(xiu)鋼、347H不(bu)銹鋼(gang)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(xiu)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。


 為了進一步在(zai)工(gong)業條件下(xia)驗(yan)證試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)，采用擠(ji)壓錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)(guan)方(fang)法(fa)，即使用模子直徑不(bu)變，擠(ji)壓芯(xin)棒(bang)為錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)芯(xin)棒(bang)，擠(ji)壓坯料預鉆(zhan)有(you)錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)孔。該方(fang)法(fa)能夠在(zai)一次試(shi)驗(yan)中使擠(ji)壓的(de)(de)(de)(de)延(yan)伸系(xi)(xi)數(shu)達到6~32。擠(ji)壓后檢查錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)內外(wai)表(biao)面，沒有(you)發現較大的(de)(de)(de)(de)差別；不(bu)大的(de)(de)(de)(de)缺陷都類同，沒有(you)任何的(de)(de)(de)(de)規律，僅(jin)(jin)發現錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)內表(biao)面光潔度隨著延(yan)伸系(xi)(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)增大有(you)明(ming)顯改善的(de)(de)(de)(de)趨勢，而延(yan)伸系(xi)(xi)數(shu)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)對錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管(guan)(guan)內表(biao)面的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量沒有(you)影響(xiang)。試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)僅(jin)(jin)說明(ming)，錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)孔空心坯表(biao)面光潔度和玻璃潤滑劑的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)條件對不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)要比α相含量的(de)(de)(de)(de)大。


 對不同級(ji)別(bie)(bie)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量的(de)(de)4爐321不銹(xiu)鋼坯料擠壓(ya)后的(de)(de)鋼管(guan)表(biao)(biao)面進(jin)行檢(jian)查，其(qi)(qi)結果表(biao)(biao)明，在(zai)3150噸(dun)擠壓(ya)機上(shang)擠壓(ya)，α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量最高(gao)的(de)(de)坯料（為3.5級(ji)），有12%的(de)(de)擠壓(ya)鋼管(guan)在(zai)內表(biao)(biao)面上(shang)有輕微(wei)缺(que)陷(xian)。沿長度方向在(zai)輕微(wei)缺(que)陷(xian)處取金相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)顯(xian)微(wei)試(shi)樣，并進(jin)行試(shi)驗。其(qi)(qi)試(shi)驗結果表(biao)(biao)明，僅(jin)在(zai)錐形管(guan)內表(biao)(biao)面開始部分(fen)有粗糙的(de)(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)集聚，鋼管(guan)表(biao)(biao)面沒(mei)有顯(xian)微(wei)撕裂(lie)(lie)缺(que)陷(xian)，α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)呈拉伸(shen)細纖(xian)維(wei)狀。而(er)個別(bie)(bie)鋼管(guan)內表(biao)(biao)面上(shang)記錄有高(gao)的(de)(de)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量，并伴(ban)有輕微(wei)的(de)(de)細裂(lie)(lie)紋(wen)，但裂(lie)(lie)紋(wen)具有區域性特(te)點，并沒(mei)有選擇性地發生在(zai)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區或(huo)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)。這(zhe)說明有其(qi)(qi)他的(de)(de)工(gong)藝因素對裂(lie)(lie)紋(wen)起作用。


 由上述分析可以(yi)看(kan)出，奧氏體不(bu)銹鋼(gang)坯(pi)料(liao)(liao)中α相含量(liang)(liang)對產品質量(liang)(liang)的(de)(de)影(ying)響并(bing)不(bu)敏感。在擠壓過程中，α相并(bing)不(bu)是導致缺陷(xian)產生的(de)(de)直接原因(yin)。但在一些(xie)不(bu)利工藝因(yin)素的(de)(de)影(ying)響下，α相能夠促使缺陷(xian)的(de)(de)形成。α相含量(liang)(liang)高的(de)(de)321不(bu)銹鋼(gang)坯(pi)料(liao)(liao)擠壓后(hou)的(de)(de)鋼(gang)管顯微組織如圖5-3所示。


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 同時(shi)，在不同的(de)溫度變形條件下(xia)，采用α相(xiang)為(wei)3級(ji)（體積分數為(wei)4%)的(de)1Cr18Ni10Ti不銹鋼(gang)坯料進(jin)行(xing)鋼(gang)管擠(ji)壓驗證試驗也(ye)進(jin)一步證明，α相(xiang)含量(liang)對擠(ji)壓鋼(gang)管的(de)表面(mian)質量(liang)沒有影響，若再進(jin)一步的(de)提高坯料中α相(xiang)的(de)含量(liang)，將會引起(qi)擠(ji)壓不銹鋼(gang)管內表面(mian)出現(xian)少量(liang)輕微缺陷(xian)。