至德鋼業熱成型不銹鋼無縫管表面質量分析

   浙江至德鋼業有限公司大直徑厚壁不銹鋼無縫管只能采用熱擠壓及熱軋等熱成型方法制造，以利于高溫下材料強度降低及塑性增加，實現管材成形。但是熱加工同時，伴隨的動態再結晶及隨后的相變使熱成型加工過程織構變化也更為復雜多變。因此，這類熱成型鋼管Ra的數值更高，表面損傷也更為多見。若有可能最終附加冷精整工序往往是提高其外觀質量的有效途徑。ASTMA367/A367M的不銹鋼無縫管大多需熱成型又難冷精整，表面質量問題最多，這是美標對其表面質量作詳盡規定的原因。

   為了提高包括不銹鋼無縫管在內的塑性成形制品的質量，國際上已對塑性變形過程中織構變化規律進行了半個世紀的深入研究。有些基本規律已經查清，但尚有許多涉及晶界形貌的要素尚未弄明白，而且已成為探索重心。以下僅是所涉及的一些要點歸納：

（1）壓力加工或塑性成型是依靠壓力或應力使金屬沿特定晶格平面產生形變滑移的結果，期間必然帶來晶粒形狀、大小和方向的改變，并在晶粒內產生晶?？瘴?、位錯等點缺陷，晶界位錯密度和內應力增加，在奧氏體內感生形變馬氏體析出。加工硬化就是上述諸多織構變化的綜合反映。冷加工程度或CW量越大，加工硬化愈烈。CW量超過一定限度必造成開裂甚至斷裂。

（2）高溫退火可以有效消除加工硬化，溫度越高軟化時間愈短。實際是通過再結晶過程使織構發生了明顯改變，這種再結晶過程也分成核和生長兩個階段，所產生晶粒有很大一部分接近形變方向，但也總有一部分發生了特定的旋轉。因此，再結晶織構跟退火前織構相關，又跟退火溫度、保溫時間等參數有關。不銹鋼無縫管生產過程中往往要作多次退火。只有嚴格控制每次形變及退火過程參數，才能掌控其織構的重現性和穩定的表面織構。

（3）不同材質的不銹鋼因為奧氏體晶格的堆架能不同，塑性變形和再結晶織構的變化也不同。

（4）固溶熱處理溫度過高、時間過長，還可能發生二次再結晶。

（5）熱加工溫度范圍內還可能同時發生動態再結晶及隨后的靜態再結晶。以上可見，掌控不銹鋼無縫管織構的難度較大。在文獻中雖已列有成型過程感生的表面缺陷或瑕疵的專門章節，但所述都十分粗略、含糊而難讀，連用詞都不統一，反映出問題的復雜性及認識尚粗淺。