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)過對(dui)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)粒(li)子(zi)的(de)(de)適當(dang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，可在(zai)實(shi)(shi)現釘扎(zha)(zha)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界的(de)(de)同時利用第(di)二(er)相(xiang)(xiang)誘(you)導晶(jing)內鐵素體(ti)(ti)(ti)形核(he)機制(zhi)，獲得一(yi)定程度(du)細化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)并為(wei)后續相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)提(ti)供(gong)豐富的(de)(de)相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)形核(he)點(dian)。該組(zu)(zu)織(zhi)調控(kong)(kong)(kong)思想目(mu)前廣泛應用于大線能(neng)量焊接用鋼(gang)材的(de)(de)開發中(zhong)，其核(he)心(xin)機理是通(tong)過引入適當(dang)氧化(hua)(hua)(hua)物和(he)析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)實(shi)(shi)現釘扎(zha)(zha)熱影響(xiang)區(qu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界并促進晶(jing)內鐵素體(ti)(ti)(ti)形成，進而細化(hua)(hua)(hua)相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)組(zu)(zu)織(zhi)，改善(shan)熱影響(xiang)區(qu)組(zu)(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)。顯(xian)然，這種熱影響(xiang)區(qu)內的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)狀態(tai)與不(bu)銹鋼(gang)管(guan)高(gao)溫(wen)(wen)形變(bian)(bian)(bian)(bian)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)粗大奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)十分吻合。因此(ci)，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)誘(you)導相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)形核(he)成為(wei)熱軋(ya)(ya)無縫鋼(gang)管(guan)在(zai)線組(zu)(zu)織(zhi)性(xing)能(neng)調控(kong)(kong)(kong)，特別(bie)是組(zu)(zu)織(zhi)細化(hua)(hua)(hua)和(he)提(ti)高(gao)強韌性(xing)能(neng)的(de)(de)一(yi)種有(you)效途徑，即可在(zai)熱軋(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)高(gao)溫(wen)(wen)變(bian)(bian)(bian)(bian)形的(de)(de)條(tiao)(tiao)件下(xia)(xia)(xia)(xia)，實(shi)(shi)現板(ban)材領域低溫(wen)(wen)軋(ya)(ya)制(zhi)具備的(de)(de)“控(kong)(kong)(kong)制(zhi)軋(ya)(ya)制(zhi)”組(zu)(zu)織(zhi)細化(hua)(hua)(hua)效果(guo)。基于這一(yi)思路以及對(dui)鋼(gang)中(zhong)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)粒(li)子(zi)析(xi)出(chu)(chu)行為(wei)的(de)(de)研(yan)究(jiu)，東北(bei)大學研(yan)究(jiu)團隊(dui)進一(yi)步(bu)提(ti)出(chu)(chu)了(le)“第(di)二(er)相(xiang)(xiang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)＋高(gao)溫(wen)(wen)熱軋(ya)(ya)＋控(kong)(kong)(kong)制(zhi)冷卻”的(de)(de)在(zai)線形變(bian)(bian)(bian)(bian)／相(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)(bian)一(yi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)組(zu)(zu)織(zhi)調控(kong)(kong)(kong)路線。針對(dui)典型碳(tan)錳鋼(gang)，通(tong)過復合脫氧工藝控(kong)(kong)(kong)制(zhi)，在(zai)鋼(gang)中(zhong)引入具有(you)高(gao)熱穩(wen)定性(xing)的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)物后，充(chong)分發揮第(di)二(er)相(xiang)(xiang)粒(li)子(zi)的(de)(de)誘(you)導晶(jing)內形核(he)作用，在(zai)1100℃高(gao)溫(wen)(wen)軋(ya)(ya)制(zhi)和(he)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)冷卻條(tiao)(tiao)件下(xia)(xia)(xia)(xia)獲得了(le)微細的(de)(de)晶(jing)內鐵素體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，實(shi)(shi)驗鋼(gang)的(de)(de)強、韌性(xing)能(neng)均顯(xian)著提(ti)高(gao)（如圖6-68所(suo)示），在(zai)不(bu)實(shi)(shi)施低溫(wen)(wen)軋(ya)(ya)制(zhi)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)軋(ya)(ya)制(zhi)前提(ti)下(xia)(xia)(xia)(xia)，實(shi)(shi)現了(le)類同于“控(kong)(kong)(kong)軋(ya)(ya)控(kong)(kong)(kong)冷”的(de)(de)良好組(zu)(zu)織(zhi)細化(hua)(hua)(hua)效果(guo)。

  針對(dui)(dui)“第二(er)相控(kong)(kong)制＋高溫熱軋＋控(kong)(kong)制冷(leng)(leng)卻”工藝下(xia)的(de)(de)低(di)碳鋼(gang)組(zu)(zu)(zu)織演(yan)變(bian)行(xing)為(wei)進行(xing)了(le)系(xi)統(tong)研究。采用(yong)質(zhi)量分數為(wei)0.07C-0.06Si-1.5Mn-0.01P-0.006S成(cheng)分的(de)(de)實(shi)驗鋼(gang)，進行(xing)鈦脫氧(yang)處(chu)理，引入氧(yang)化鈦型(xing)第二(er)相粒子，考(kao)察了(le)不(bu)同變(bian)形和冷(leng)(leng)速條件下(xia)的(de)(de)連(lian)續冷(leng)(leng)卻轉變(bian)行(xing)為(wei)，如圖(tu)6-69和圖(tu)6-70所示。結果(guo)表明，含氧(yang)化鈦實(shi)驗鋼(gang)在1.5～15℃／s冷(leng)(leng)速范(fan)圍內可獲得明顯的(de)(de)針狀鐵素(su)體組(zu)(zu)(zu)織，并且在1050℃以上(shang)高的(de)(de)變(bian)形溫度(du)下(xia)有(you)利于組(zu)(zu)(zu)織的(de)(de)細化。根據實(shi)驗結果(guo)，為(wei)了(le)達到組(zu)(zu)(zu)織細化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)，在不(bu)銹鋼(gang)管(guan)高溫變(bian)形條件下(xia)，需結合控(kong)(kong)制冷(leng)(leng)卻技術進行(xing)鋼(gang)管(guan)軋后冷(leng)(leng)卻路徑(jing)的(de)(de)控(kong)(kong)制，從而發揮細晶(jing)組(zu)(zu)(zu)織對(dui)(dui)強度(du)和韌性同時(shi)改(gai)善的(de)(de)作用(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(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。