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。

  通過對第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)粒子(zi)的(de)(de)(de)適當控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，可(ke)在(zai)(zai)實現釘扎(zha)奧(ao)(ao)(ao)氏體晶(jing)界的(de)(de)(de)同(tong)時利用(yong)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)誘導晶(jing)內鐵素(su)體形(xing)(xing)(xing)核機制(zhi)(zhi)，獲(huo)得(de)一(yi)定程度細化(hua)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體并(bing)為(wei)后續相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)提(ti)(ti)供豐(feng)富的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)形(xing)(xing)(xing)核點(dian)。該組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)控(kong)(kong)(kong)思想目前廣泛(fan)應用(yong)于(yu)大線能(neng)(neng)量(liang)焊接用(yong)鋼材的(de)(de)(de)開發中，其(qi)核心機理是通過引(yin)入適當氧(yang)化(hua)物和(he)析出相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)實現釘扎(zha)熱影響區奧(ao)(ao)(ao)氏體晶(jing)界并(bing)促進晶(jing)內鐵素(su)體形(xing)(xing)(xing)成，進而(er)細化(hua)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，改善熱影響區組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)性能(neng)(neng)。顯(xian)然，這種熱影響區內的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體狀態(tai)與不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)高(gao)(gao)溫形(xing)(xing)(xing)變(bian)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)粗大奧(ao)(ao)(ao)氏體組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)十分吻合。因此(ci)，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)誘導相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)形(xing)(xing)(xing)核成為(wei)熱軋(ya)無縫鋼管(guan)在(zai)(zai)線組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)性能(neng)(neng)調(diao)控(kong)(kong)(kong)，特別是組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)細化(hua)和(he)提(ti)(ti)高(gao)(gao)強韌(ren)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)一(yi)種有效(xiao)途徑，即可(ke)在(zai)(zai)熱軋(ya)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)高(gao)(gao)溫變(bian)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)(xia)，實現板(ban)材領域低(di)溫軋(ya)制(zhi)(zhi)具備的(de)(de)(de)“控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)”組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)細化(hua)效(xiao)果(guo)。基于(yu)這一(yi)思路以及對鋼中第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)粒子(zi)析出行為(wei)的(de)(de)(de)研究，東北大學研究團隊進一(yi)步提(ti)(ti)出了(le)“第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)＋高(gao)(gao)溫熱軋(ya)＋控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷卻”的(de)(de)(de)在(zai)(zai)線形(xing)(xing)(xing)變(bian)／相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)一(yi)體化(hua)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)控(kong)(kong)(kong)路線。針對典(dian)型碳錳鋼，通過復合脫(tuo)氧(yang)工藝控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，在(zai)(zai)鋼中引(yin)入具有高(gao)(gao)熱穩定性的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)物后，充分發揮第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)粒子(zi)的(de)(de)(de)誘導晶(jing)內形(xing)(xing)(xing)核作用(yong)，在(zai)(zai)1100℃高(gao)(gao)溫軋(ya)制(zhi)(zhi)和(he)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷卻條(tiao)件下(xia)(xia)獲(huo)得(de)了(le)微細的(de)(de)(de)晶(jing)內鐵素(su)體組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，實驗鋼的(de)(de)(de)強、韌(ren)性能(neng)(neng)均顯(xian)著提(ti)(ti)高(gao)(gao)（如圖6-68所示），在(zai)(zai)不(bu)實施低(di)溫軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)前提(ti)(ti)下(xia)(xia)，實現了(le)類同(tong)于(yu)“控(kong)(kong)(kong)軋(ya)控(kong)(kong)(kong)冷”的(de)(de)(de)良好組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)細化(hua)效(xiao)果(guo)。

  針(zhen)(zhen)對“第(di)二相控(kong)制(zhi)(zhi)＋高(gao)溫(wen)熱軋(ya)＋控(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)卻(que)(que)”工藝(yi)下的(de)低碳(tan)鋼組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)演變(bian)行(xing)(xing)為(wei)進行(xing)(xing)了(le)系統(tong)研究。采用質量分數為(wei)0.07C-0.06Si-1.5Mn-0.01P-0.006S成分的(de)實(shi)驗鋼，進行(xing)(xing)鈦脫(tuo)氧(yang)處理(li)，引入氧(yang)化鈦型(xing)第(di)二相粒子，考(kao)察了(le)不同(tong)變(bian)形(xing)和(he)冷(leng)速條件下的(de)連(lian)續冷(leng)卻(que)(que)轉變(bian)行(xing)(xing)為(wei)，如圖(tu)6-69和(he)圖(tu)6-70所示。結果表(biao)明，含(han)氧(yang)化鈦實(shi)驗鋼在1.5～15℃／s冷(leng)速范圍內(nei)可(ke)獲(huo)得明顯的(de)針(zhen)(zhen)狀鐵素體組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，并且在1050℃以(yi)上高(gao)的(de)變(bian)形(xing)溫(wen)度(du)(du)下有(you)利于組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)細化。根據(ju)實(shi)驗結果，為(wei)了(le)達到組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)細化的(de)目的(de)，在不銹鋼管高(gao)溫(wen)變(bian)形(xing)條件下，需結合控(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)卻(que)(que)技術(shu)進行(xing)(xing)鋼管軋(ya)后冷(leng)卻(que)(que)路徑的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，從而發(fa)揮細晶(jing)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)對強(qiang)度(du)(du)和(he)韌性同(tong)時改善(shan)的(de)作用。

  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。