304不锈钢管在(zai)冷加工过程中的微(wei)观变化

       上几期我们讲到冷加工(gong)（拉伸、冷轧、冷弯）在一定(ding)条件下可使亚稳态304不锈钢管产生形变诱发马氏体，并且马氏体含量随着冷加工变(bian)形(xing)量的增大而增大。那(na)么，304不锈钢管在冷加工过程中的微观变化还有哪些呢？        为进一步验证冷加工可能诱发马氏体相变，利用透射电镜分析304冷加工(gong)前后微观组织变化。冷加工前，即变形量为0的304奥氏体不锈钢的显微组(zu)织及衍射结果如图(tu)4所示(shi)。从其左图中可以看出，此时304不锈钢管中不存在马氏体组织(zhi)，视野(ye)中仅仅发(fa)现一(yi)些稀薄的位错线。将右图的(de)衍射结果对照标准衍射图(tu)谱(pu)可知 ,该(gai)基体为面心立方晶格，即奥氏体组织。以拉伸冷加(jia)工为例（如图5）。从(cong)其左图中可以看(kan)出，此时产生了板条(tiao)状的(de)马氏体组织，分(fen)析前测定马氏体相约为10.5%。将右图的(de)衍射斑点对照标准衍射图谱(pu)可知，该基体为体心立方晶格(ge)，为马氏体组织，表明奥氏体中产生了马氏体相。        冷加工不但可以改变金(jin)属的外形和尺寸，而且能(neng)够使金(jin)属内部组织结(jie)构发生变化。图6 为304不锈钢制品管经不同程度拉伸后的金相显微组(zu)织。可见，随变形量的增加，金属晶粒沿着变形方(fang)向被(bei)拉长，由多面体变(bian)为(wei)扁平形或长条形，当变形量较大时，如图(c)所示，晶粒逐渐被拉长成纤维(wei)状(zhuang)。

       同(tong)时资料表明，在冷加工中随变形量的增(zeng)加 ,各晶粒的滑(hua)移方向都要向主变形方向转动，逐渐使多晶体中(zhong)原来(lai)位向互不相同的(de)诸晶(jing)体在空间上呈现大致相同的取向。此外，图(b)是304在- 70 ℃下拉伸(shen)20 %后金相显微(wei)组织(zhi)图。由图可见，部分原(yuan)奥氏体组织转变成了板条状马氏体组织，由于304的碳含量为0.06 % ,在0.3 %以(yi)下，因而形成的马氏体组织基本上是由许多相互(hu)平行的板条组成一个板条束而(er)构成的。        其次，位错密(mi)度也与冷加工有关。我们以(yi)拉伸为例来说明冷加工对304不(bu)锈钢管位(wei)错(cuo)密(mi)度的(de)影响。图(tu)7是AISI304不锈钢在180℃条件下经(jing)不同程(cheng)度(du)拉(la)伸后的薄膜透射电镜组织(zhi)。从上述图中可以看出，随着变形量的增加(jia)，304位错密度逐渐增大。图(a)中(zhong)材料未(wei)发生拉伸变形，此时位错线依(yi)稀(xi)可见,随着变形量的增加 ,位(wei)错线(xian)出现缠结。当变形量为20 %时(shi) ,如图(f)所示，晶粒内部明显(xian)出现(xian)许多位错胞，胞(bao)壁(bi)上有大量位错，形成(cheng)了以其分割的变形亚晶或变形胞。可见，外加(jia)应力对位(wei)错缺陷的产(chan)生(sheng)起到了促进作用。        此外(wai)，冷加工对(dui)位错产生了巨大的影响。首先，加工硬化晶体(ti)中(zhong)的位错密度大大增加。在良(liang)好退火的晶体中，位错密度大约为10个每平方厘米，而强烈冷作(zuo)硬化(hua)的晶体中的位错密度可达(da)1011~1012个(ge)每平方厘米之多。其次，位错的分布情况也发生了很大变(bian)化。在非加工硬化状态，位错形(xing)成了很好看的网络。网络的网眼尺寸通常是几微米，由(you)于位错有线张力，每一线段都呈直线状。冷加工后的晶体的位错组织，以面(mian)心(xin)立方金属为例，位错的排列按照堆垛层错能的大小而不同。

       以上就是304不锈钢管在冷(leng)加工过程中的(de)微观变化。冷加工除(chu)了会使不锈钢焊管产生马氏体相变外，还会使304晶粒沿着变(bian)形方向被拉长，当变形(xing)量较大是，晶体在空间上呈现大致相同的取向。另外，304不锈钢管的位错密度会随(sui)着冷加工变形量的(de)增加(jia)而增大。