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310S不锈钢管消费及运用中值得留意的几个问题 大量以大口径厚壁钢管为原料的消费锻件，我们是从一九六一年开端的，在消费理论中曾碰到过不少问题，这些问题有的曾经处理，有的还没有完整处理，除了我们在上面的讨论中提到的一些方面外，我们觉得以下大口径厚壁钢管的几个方面是值得加以留意的。 (1)要严厉控制大口径厚壁钢管的化学成分及热加工制度，以减少钢中的铁素体与残留奥氏体，取得较佳的综合机械性能。 关于大口径钢管中的铁素体与残留奥氏体对其性能影响的问题我们已停止过讨论，这里再比拟详细地讨论一些限制大口径钢管含量的工艺措施。 为了使大口径厚壁钢管中不呈现大量的铁素体，应调整310S不锈钢管的化学成分，使铬、硅含量处在标准的下限，碳、镍、锰的含量偏在标准的中上限。 有人以为使310S不锈钢管中的含碳量到达0.2%时，含铬18%的所消费的厚壁钢管可不呈现铁素体，也有人提出把铬量控制在下限，镍控制在上限，并且含碳不少于0.15%，能够取得无铁素体的厚壁310S不锈钢管。 从我们的消费理论来看，把大口径厚壁钢管中的铁素体控制在一定数量以下，根本上能够保证厚壁管具有称心的机械性能与工艺性能，并不一定要使钢中完整没有铁素体。从这一目的动身，只须在现行的大口径厚壁钢管化学成分标准内作恰当的调整即可。假如要到达使310S不锈钢管的组织中完整没有铁素体，调整后的成分与现行规则的范围相差很大，并且这样做也比拟复杂。我们的经历是把大口径厚壁钢管的成分作如下的调整：可使厚壁管中的铁素体量限制在10～15%，机械性能普通都能保证在普通程度。
316LN不锈钢管的动态再结晶行为与晶粒细化 低层错能的金属材料在热塑性变形过程中，动态再结晶是其主要的软化机制。316LN不锈钢管为典型低层错能钢，在再结晶温度线以上可以发生动态再结晶。动态再结晶是以无畸变的晶核生成、长大形成再结晶晶粒代替含有高位错密度的形变晶粒的过程，在大量位错的同时可以达到细化晶粒的目的。图１ａ为１１００℃时，316LN不锈钢管原始试样显微组织；图１ｂ为１１００℃、应变速率为０．０１ｓ－１时，316LN不锈钢管发生完全动态再结晶的试样显微组织。 核电主管道锻造时应变速率可达０．０１ｓ－１量级。热力学模拟实验［６］得到了316LN不锈钢管发生完全动态再结晶的规律，即随着真实应变的增加，流动应力趋于稳态，其临界的真实应变值为稳态应变εｓ。根据实验结果，稳态应变εｓ和Ｚ参数之间存在以下关系：εｓ＝０．１５３Ｚ０．０４４。其中，Ｚ为Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ参数，即温度补偿应变速率因子。316LN不锈钢管发生动态再结晶后的晶粒尺寸ｄＤＲＸ与Ｚ参数之间的关系为ｄＤＲＸ＝６．１０８×１０６Ｚ－０．３９２。根据以上公式，可以计算获得316LN不锈钢管在应变速率为０．０１ｓ－１条件下，各个温度的稳态应变εｓ以及晶粒尺寸ｄＤＲＸ，如表１中所示。 ＡＳＴＭ４级的晶粒大小大约为８０μｍ，因此在锻造的过程中，如果能保证每个温度条件下，316LN不锈钢管的真实应变大于稳态应变，则锻造后的晶粒尺寸可以达到ＡＳＴＭ４级或更细。在锻造的过程中，锻件温度是逐渐降低的。本文通过热力学模拟实验［７］，研究了316LN不锈钢管多道次变形条件下的动态再结晶行为。图２中为316LN不锈钢管在不同变形温度梯度、应变速率为０．０１ｓ－１条件下的双道次变形试样显微组织。其中：Ｔ１，Ｔ２，ε１和ε２分别为第１、２道次的变形温度和应变量。用截线法计算得到其晶粒尺寸分别为（ａ）５０．５μｍ和（ｂ）２３．８μｍ，满足晶粒度要求。因此，在１０５０～１２００℃的高温区，在锻造条件允许的情况下，增大316LN不锈钢管锻造时的变形量，有利于保证动态再结晶的充分发生和晶粒细化。
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