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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，在消除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。
不锈钢无缝钢管轧制的全过程，包括热穿孔、热轧、冷轧、冷拔都离不开工艺润滑，但实心管坯的热穿孔是工艺润滑的最薄弱环节。早期的工作证实有效的工艺润滑能显著降低斜轧穿孔过程中的不均匀附加变形。与钼基顶头配套使用的玻璃粉。不能简单地将其看作是减少钼基顶头中的钼在高温下挥发的保护剂，它在变形区内还起工艺润滑作用。因此，采用玻璃粉润滑是改善难变形钢穿孔毛管内表面质量和提高穿孔顶头寿命的有效措施。 管坯的内在质量对不锈钢毛管质量的影响要比改善斜轧穿孔变形条件更具有决定性作用。穿孔过程中的开裂大多是从含夹杂物和第二相等薄弱环节处产生的，而后在穿孔的复杂应力条件下不断扩展。不锈钢管坯的洁净度除要确保不锈钢管的冷热加工性能外，还要保证钢管的使用要求，因此对钢的洁净度要求会愈来愈高。 针对不同用途的不锈钢管，为满足加工制造和使用要求，应达到什么样的净洁度水平，是我们当前急需深人研究的课题之一。
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