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銹鋼管組織進一步細化的突破口。

  通(tong)過(guo)(guo)(guo)對(dui)(dui)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)粒(li)子的(de)(de)(de)適當控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，可在(zai)實(shi)(shi)(shi)現釘扎奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界的(de)(de)(de)同時利用(yong)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)誘(you)導晶(jing)內(nei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形核(he)機制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，獲得(de)一(yi)定程度細化的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)并(bing)為后續相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)提(ti)(ti)(ti)供豐(feng)富的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)形核(he)點。該組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)控(kong)(kong)思(si)想目前廣泛應(ying)用(yong)于大線(xian)(xian)能(neng)量焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)開發(fa)中，其(qi)核(he)心機理是(shi)(shi)通(tong)過(guo)(guo)(guo)引入適當氧化物(wu)和(he)(he)析出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)實(shi)(shi)(shi)現釘扎熱影響區奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界并(bing)促進晶(jing)內(nei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形成，進而細化相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，改(gai)善熱影響區組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)性(xing)(xing)能(neng)。顯然，這(zhe)種(zhong)熱影響區內(nei)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)狀態與(yu)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)高(gao)溫形變(bian)下的(de)(de)(de)粗大奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)十分(fen)吻(wen)合(he)。因此，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)誘(you)導相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)形核(he)成為熱軋(ya)(ya)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)在(zai)線(xian)(xian)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)性(xing)(xing)能(neng)調(diao)控(kong)(kong)，特(te)別是(shi)(shi)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)細化和(he)(he)提(ti)(ti)(ti)高(gao)強韌(ren)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)途徑，即(ji)可在(zai)熱軋(ya)(ya)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)高(gao)溫變(bian)形的(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件下，實(shi)(shi)(shi)現板(ban)材(cai)領(ling)域低(di)溫軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)具備的(de)(de)(de)“控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)”組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)細化效(xiao)果。基于這(zhe)一(yi)思(si)路以及對(dui)(dui)鋼(gang)中第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)粒(li)子析出(chu)(chu)行為的(de)(de)(de)研(yan)究，東北大學研(yan)究團(tuan)隊進一(yi)步(bu)提(ti)(ti)(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)“第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)＋高(gao)溫熱軋(ya)(ya)＋控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)卻(que)”的(de)(de)(de)在(zai)線(xian)(xian)形變(bian)／相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)一(yi)體(ti)(ti)化組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)控(kong)(kong)路線(xian)(xian)。針(zhen)對(dui)(dui)典型碳錳鋼(gang)，通(tong)過(guo)(guo)(guo)復合(he)脫(tuo)氧工藝控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，在(zai)鋼(gang)中引入具有(you)高(gao)熱穩定性(xing)(xing)的(de)(de)(de)氧化物(wu)后，充分(fen)發(fa)揮第(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)粒(li)子的(de)(de)(de)誘(you)導晶(jing)內(nei)形核(he)作用(yong)，在(zai)1100℃高(gao)溫軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)卻(que)條(tiao)(tiao)件下獲得(de)了(le)(le)微細的(de)(de)(de)晶(jing)內(nei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，實(shi)(shi)(shi)驗(yan)鋼(gang)的(de)(de)(de)強、韌(ren)性(xing)(xing)能(neng)均顯著(zhu)提(ti)(ti)(ti)高(gao)（如圖6-68所示），在(zai)不實(shi)(shi)(shi)施低(di)溫軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)軋(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)前提(ti)(ti)(ti)下，實(shi)(shi)(shi)現了(le)(le)類同于“控(kong)(kong)軋(ya)(ya)控(kong)(kong)冷(leng)”的(de)(de)(de)良好組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)細化效(xiao)果。

  針對(dui)“第二相控制＋高溫熱軋＋控制冷卻”工藝下的(de)(de)(de)低碳鋼(gang)(gang)組織(zhi)(zhi)演變行為進(jin)行了系(xi)統(tong)研(yan)究。采用(yong)質量分數為0.07C-0.06Si-1.5Mn-0.01P-0.006S成分的(de)(de)(de)實(shi)驗鋼(gang)(gang)，進(jin)行鈦脫(tuo)氧(yang)處理，引(yin)入(ru)氧(yang)化(hua)鈦型第二相粒子，考察了不(bu)同變形(xing)和(he)冷速條件下的(de)(de)(de)連續冷卻轉變行為，如圖6-69和(he)圖6-70所示。結(jie)(jie)果(guo)表明，含氧(yang)化(hua)鈦實(shi)驗鋼(gang)(gang)在1.5～15℃／s冷速范(fan)圍(wei)內(nei)可(ke)獲得明顯的(de)(de)(de)針狀鐵素體組織(zhi)(zhi)，并且(qie)在1050℃以上(shang)高的(de)(de)(de)變形(xing)溫度下有利于組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)細化(hua)。根據(ju)實(shi)驗結(jie)(jie)果(guo)，為了達到組織(zhi)(zhi)細化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，在不(bu)銹鋼(gang)(gang)管高溫變形(xing)條件下，需結(jie)(jie)合控制冷卻技術進(jin)行鋼(gang)(gang)管軋后冷卻路徑的(de)(de)(de)控制，從(cong)而發揮(hui)細晶組織(zhi)(zhi)對(dui)強度和(he)韌(ren)性同時改善(shan)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。

  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。