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(gang)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(chan)不銹鋼管和型材時，要求304不銹鋼、304L不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和316不銹鋼、316L不(bu)銹鋼坯料中α相不多于5.0%,347不銹鋼(gang)、347H不銹鋼坯(pi)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(xiu)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(gang)，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(wei)了進一步在工業條件(jian)下驗(yan)(yan)證試(shi)驗(yan)(yan)結果，采(cai)用(yong)(yong)擠壓(ya)錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管方法(fa)(fa)，即(ji)使用(yong)(yong)模子直徑不(bu)變，擠壓(ya)芯棒為(wei)錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)芯棒，擠壓(ya)坯(pi)料預鉆有(you)錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)孔。該方法(fa)(fa)能夠(gou)在一次試(shi)驗(yan)(yan)中使擠壓(ya)的(de)(de)延伸(shen)系(xi)數達到6~32。擠壓(ya)后檢(jian)查錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管的(de)(de)內外表面(mian)，沒(mei)(mei)有(you)發現(xian)較大(da)(da)的(de)(de)差別；不(bu)大(da)(da)的(de)(de)缺陷都類(lei)同，沒(mei)(mei)有(you)任何的(de)(de)規律，僅發現(xian)錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管的(de)(de)內表面(mian)光潔(jie)(jie)度隨著延伸(shen)系(xi)數的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)有(you)明(ming)顯改善的(de)(de)趨勢，而延伸(shen)系(xi)數的(de)(de)變化對錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)管內表面(mian)的(de)(de)質量沒(mei)(mei)有(you)影(ying)響。試(shi)驗(yan)(yan)結果僅說明(ming)，錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)(xing)孔空(kong)心坯(pi)表面(mian)光潔(jie)(jie)度和玻璃潤滑劑的(de)(de)工作條件(jian)對不(bu)銹鋼管質量的(de)(de)影(ying)響要比α相含量的(de)(de)大(da)(da)。


 對不同級別α相(xiang)含(han)量(liang)(liang)的(de)4爐321不銹鋼(gang)(gang)坯(pi)料擠(ji)(ji)壓(ya)后的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)面(mian)進行檢查(cha)，其(qi)(qi)結(jie)果(guo)(guo)表(biao)(biao)明，在3150噸擠(ji)(ji)壓(ya)機上擠(ji)(ji)壓(ya)，α相(xiang)含(han)量(liang)(liang)最高的(de)坯(pi)料（為(wei)3.5級），有(you)12%的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)在內(nei)表(biao)(biao)面(mian)上有(you)輕微缺(que)陷。沿長度方向在輕微缺(que)陷處(chu)取金相(xiang)顯微試(shi)(shi)樣，并進行試(shi)(shi)驗。其(qi)(qi)試(shi)(shi)驗結(jie)果(guo)(guo)表(biao)(biao)明，僅在錐形管(guan)(guan)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)開始部分有(you)粗糙的(de)α相(xiang)集(ji)聚，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)(biao)面(mian)沒(mei)(mei)有(you)顯微撕裂(lie)(lie)缺(que)陷，α相(xiang)呈拉伸細纖維狀(zhuang)。而個別鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)上記錄(lu)有(you)高的(de)α相(xiang)含(han)量(liang)(liang)，并伴有(you)輕微的(de)細裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)，但裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)具(ju)有(you)區域(yu)性特點，并沒(mei)(mei)有(you)選擇性地發生在α相(xiang)區或相(xiang)界。這說(shuo)明有(you)其(qi)(qi)他的(de)工藝因素對裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)起作用。


 由上述分(fen)析可以看(kan)出，奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼坯料中α相含量對產品質量的影響并不(bu)(bu)(bu)敏感。在(zai)擠(ji)壓過程中，α相并不(bu)(bu)(bu)是導致缺陷產生的直接原因。但在(zai)一些(xie)不(bu)(bu)(bu)利工藝(yi)因素的影響下，α相能夠促使(shi)缺陷的形(xing)成(cheng)。α相含量高(gao)的321不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼坯料擠(ji)壓后的鋼管顯微組織如(ru)圖5-3所示。


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 同時，在不(bu)同的(de)溫度變形條件(jian)下，采用α相(xiang)為3級(ji)（體(ti)積分數為4%)的(de)1Cr18Ni10Ti不(bu)銹鋼坯(pi)料進行鋼管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)驗(yan)證(zheng)試驗(yan)也(ye)進一步證(zheng)明，α相(xiang)含(han)(han)量(liang)對擠(ji)(ji)壓(ya)鋼管(guan)的(de)表面(mian)質量(liang)沒(mei)有影響，若再進一步的(de)提高(gao)坯(pi)料中(zhong)α相(xiang)的(de)含(han)(han)量(liang)，將會引起擠(ji)(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管(guan)內表面(mian)出現少量(liang)輕微缺陷。