不銹鋼管普通退火與快速退火質(zhì)量差別有哪些

  浙江至德鋼業(yè)有限公司研究人員發(fā)現(xiàn)在冷軋不銹鋼管快速退火升溫較快的條件下，低溫階段來不及回復(fù)，高溫階段的回復(fù)與再結(jié)晶形核同時(shí)進(jìn)行。在回復(fù)的初始階段，溶質(zhì)原子的拖曳作用對快速加熱條件以大范圍位錯(cuò)攀移進(jìn)而消除過剩位錯(cuò)阻礙很大，而對于普通加熱條件下影響較小。所以，在快速退火條件下，變形后的金屬提供較高的再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力和高密度纏結(jié)位錯(cuò)產(chǎn)生的較大阻力，整個(gè)再結(jié)晶過程就是兩種機(jī)制互相競爭的過程。而對于冷拔不銹鋼管，初始的位錯(cuò)密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于冷軋板，不存在大范圍的位錯(cuò)纏結(jié)，所以阻力較小，儲(chǔ)存于位錯(cuò)中的變形儲(chǔ)能，能夠更好的提供再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力，更適于快速再結(jié)晶的進(jìn)行。

    與普通不銹鋼管退火條件相比，在快速退火的條件下，由于再結(jié)晶之前的回復(fù)過程時(shí)間短，再結(jié)晶發(fā)生時(shí)仍存在大量的晶格缺陷，從而促進(jìn)了位錯(cuò)點(diǎn)形核，增加形核密度，起到細(xì)化晶粒的作用。但是，由于相變點(diǎn)的增高，快速退火下形核溫度高，使其具有較高的長大驅(qū)動(dòng)力，增加了晶界遷移速率，提高了晶粒長大的速度，使再結(jié)晶晶粒粗化。因此，以快速加熱為核心的快速退火工藝，必須建立在保溫時(shí)間短的基礎(chǔ)上，才能達(dá)到充分細(xì)化晶粒的目的。另外，實(shí)驗(yàn)鋼管中，由于Nb、Ti的加入，以及C、N間隙原子的存在，產(chǎn)生了較大的拖曳作用，使晶粒長大的作用受到了很大的抑制，高溫的晶粒粗化受到了很大程度的抑制。

    將實(shí)驗(yàn)不銹鋼管以300℃/S的加熱速率分別加熱到550℃、600℃、650℃和700℃，不經(jīng)保溫直接淬火至室溫，用于研究實(shí)驗(yàn)不銹鋼管在快速升溫過程中的組織變化。經(jīng)過處理后的各鋼管的微觀組織如圖所示。隨著溫度的升高，珠光體逐漸溶解，片層結(jié)構(gòu)消失，衍變?yōu)榍蛐翁蓟?，溫度越高，球化作用越明顯。在加熱溫度為650℃時(shí)，組織中出現(xiàn)了因回復(fù)而產(chǎn)生的亞晶結(jié)構(gòu)。這是由于此時(shí)發(fā)生了回復(fù)，伴隨著點(diǎn)缺陷的消失和位錯(cuò)的重組等現(xiàn)象。由于已經(jīng)處于較高的溫度，刃形位錯(cuò)通過攀移和交滑移，在滑移面的方向重疊排列，形成小角度傾斜邊界即亞晶界，亞晶界內(nèi)部的區(qū)域即為亞晶。而這種亞結(jié)構(gòu)及多邊化組織會(huì)阻礙再結(jié)晶的發(fā)生，這是在不銹鋼管的退火過程中不希望看到的。在溫度升高為700℃時(shí)，由圖可知，鋼中的亞晶結(jié)構(gòu)明顯減少，并且可以觀察到細(xì)化的多邊形鐵素體，完成了部分再結(jié)晶。由圖可見，在快速加熱的過程中，回復(fù)仍然是先于再結(jié)晶發(fā)生的，但是，相對于傳統(tǒng)工藝，二者之間的溫度相差很小，并且在快速加熱條件下，可以瞬時(shí)通過該區(qū)域，所以其對再結(jié)晶的抑制作用很小，或者可以近似的看做二者是同時(shí)發(fā)生的。另外，不銹鋼管中還可以觀察到分布于原珠光體區(qū)域的馬氏體，說明鋼中已發(fā)生了部分奧氏體相變f由于溫度較低，并且未經(jīng)過保溫，所以仍存在部分未溶解的球狀碳化物。這些碳化物大多分布于鐵素體和珠光體的晶界處，由此可知，奧氏體優(yōu)先在珠光體區(qū)域形核，再在鐵素體和珠光體邊界處形核。長大方向是優(yōu)先沿著鐵素體晶界方向，所以在圖中可以看到存在一定的帶狀組織。