鐵素體晶粒越細(xì)，控制軋制使鋼管管強(qiáng)韌化的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)整各軋制工藝參數(shù)(如加熱溫度、變形量、終軋溫度、軋后冷卻等)來控制鋼管在整個(gè)軋制過程中的冶金學(xué)過程(如奧氏體的再結(jié)晶、合金元素及其碳、氮化物的固溶和析出、相變、加工硬化、織構(gòu)等)最后達(dá)到控制鋼管管組織和性能的目的控制軋制提高鋼管管強(qiáng)度及韌性的三個(gè)主要機(jī)理
1.晶粒細(xì)化對(duì)于亞共析鋼管來說。鋼管管的強(qiáng)度越高，韌性也好。相變前的奧氏體晶粒越小，相變后的鐵素體晶粒也越小�？刂栖堉瓶梢酝ㄟ^兩種方法使奧氏體晶粒細(xì)化：一種是奧氏體加工和再結(jié)晶交替進(jìn)行使晶粒細(xì)化；另二種是奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制。降低鋼管坯加熱溫度得到較小的原始奧氏體晶粒，加大每一道次的變形量，降低軋制溫度，都有利于奧氏體再結(jié)晶晶粒的細(xì)化。為了實(shí)現(xiàn)在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制，需要提高奧氏體的再結(jié)晶溫度，當(dāng)鋼管中含鈮、釩、鈦等微量元素時(shí)，就具有這樣的效果。因這些元素的碳化物和氮化物由奧氏體析出可以明顯地抑制奧氏體的再結(jié)晶，從而有效地提高奧氏體再結(jié)晶溫度使軋制過程能在非再結(jié)晶區(qū)域進(jìn)行。
2.彌散(沉淀)強(qiáng)化鈮、釩、鈦是比鐵強(qiáng)得多的碳化物或氮化物形成元素，碳化物或氮化物對(duì)鋼管的組織和性能發(fā)生強(qiáng)化作用。碳化物和氮化物在高溫時(shí)溶解于奧氏體，奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變后析出，對(duì)鋼管直接起彌散強(qiáng)化的作用。
3.亞晶強(qiáng)化奧氏體晶粒的變化，奧氏體+鐵素體兩相區(qū)軋制時(shí)與在奧氏體區(qū)再結(jié)晶溫度以下軋制時(shí)相同。已相變的鐵素體晶粒經(jīng)軋制(變形)發(fā)生亞晶粒、位錯(cuò)等使鋼管強(qiáng)化。兩相區(qū)軋制的鋼管管相變?yōu)殍F素體晶粒(先形變后相變)和含有亞晶粒的鐵素體晶粒(先相變后形變)混合組織，從而使鋼管的強(qiáng)度和韌性提高。
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