SUS304是一種18-8系的奧氏體不銹鋼，通常用作沖壓墊圈類(lèi)緊固件。由于其沖壓在各部分材料的形變程度各不相同，大約在15%~40%之間，因此材料的加工硬化程度也有差異。
  
  SUS304不銹鋼焊管薄板冷加工以后，觀上滑移面及晶界上將產(chǎn)生大量位錯(cuò)，致使點(diǎn)陣產(chǎn)生畸變。畸變量越大時(shí)，位錯(cuò)密度越高，內(nèi)應(yīng)力及點(diǎn)陣畸變?cè)絿?yán)重，使金屬變形抗力和強(qiáng)度、硬度等隨變形程度而增加，塑性指標(biāo)伸長(zhǎng)率、斷面收縮率降低。
  
  當(dāng)加工硬化達(dá)一定程度時(shí)，如繼續(xù)形變，便有開(kāi)裂或脆斷的危險(xiǎn)，成形后其殘余應(yīng)力極易引起工件自 裂。在環(huán)境氣氛作用下，放置一段時(shí)間后，工件會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生晶間開(kāi)裂（通常稱(chēng)為“季裂”）。故在SUS304不銹鋼沖壓成形過(guò)程中，一般都必須進(jìn)行工序間的軟化退火，不銹鋼焊管即中間退火，以殘余應(yīng)力，降低硬度，恢復(fù)材料塑性，以便能進(jìn)行下一道加工。
  
  試驗(yàn)材料及分析
  
  試驗(yàn)材料：SUS304，厚度0.7±0.05mm，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)：W%）≤0.08%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、≤0.04%P、≤0.030%S、8.00%~10.50%Ni、18%~20%Cr。
  
  隨著預(yù)形變量的增加，SUS304不銹鋼焊管的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度增明顯提高，硬度值增加，耐塑性下降，產(chǎn)生了明顯的加工硬化現(xiàn)象。同時(shí)，也可以清楚看出，隨著預(yù)形變量的增加，試樣的屈強(qiáng)比也隨之增加，這說(shuō)明試樣的可成形性也會(huì)隨著冷變形量的增加而降低。
  
  退火軟化工藝
  
  經(jīng)加工硬化的SUS304不銹鋼可采用高溫和低溫退火兩種方式來(lái)恢復(fù)塑性，降低硬化程度，并或減少殘余應(yīng)力，為了不使材料產(chǎn)生敏化，退火時(shí)應(yīng)避開(kāi)500℃~850℃的敏化溫度范圍。
  
  低溫退火對(duì)SUS304不銹鋼的屈服強(qiáng)度影響較小，在500℃以下退火，退火后屈服強(qiáng)度值變化較小，高溫退火對(duì)試樣屈服強(qiáng)度的影響較大，預(yù)形變量為15%時(shí)在1050℃下退火后Re降到260MPa，Rm幾乎隨退火溫度成線性下降，但是變化的幅度比Re小得多。同時(shí)，試樣的維氏硬度值隨退火溫度的升高而下降。
  
  隨著退火溫度的升高，試樣伸長(zhǎng)率明顯提高，特別是高溫退火狀態(tài)下，Re下降為明顯，達(dá)到了完全軟化狀態(tài)。在1050℃退火（保溫5min，快冷）伸長(zhǎng)率A、硬度HV達(dá)到軟化的 組合。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，不銹鋼鋼管的消費(fèi)量不斷增加，不銹鋼無(wú)縫鋼管的需求量日趨擴(kuò)大，市場(chǎng)前景看好。不銹鋼具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。Φ89mm以下300系列奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管因其具有良好的綜合性能，在鍋爐、石化行業(yè)中得到大量使用。特別是在鍋爐行業(yè)中作為熱交換器的重要母材來(lái)使用。 

  自Φ89mm以下300系列不銹鋼無(wú)縫鋼管?chē)?guó)產(chǎn)化以來(lái)，涌現(xiàn)出大量的生產(chǎn)加工企業(yè)，主要包括江蘇武進(jìn)不銹鋼股份有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司以及攀鋼集團(tuán)江油長(zhǎng)城特殊鋼有限公司等；主要的生產(chǎn)工藝路線有：“穿孔+多道次冷軋（拔）”或“擠壓+多道次冷軋（拔）”。因每道次變形量有限，要制成成品常需要多道次的冷軋或冷拔。由于不銹鋼的冷加工硬化和表面質(zhì)量等原因，在進(jìn)行每道次的冷軋或冷拔前，需進(jìn)行退火熱處理、酸洗、潤(rùn)滑等一系列處理。繁雜的工序帶來(lái)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、產(chǎn)量低、成材率低、成本高以及酸洗污染環(huán)境等問(wèn)題。 

  在生產(chǎn)奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管時(shí)存在以下技術(shù)難點(diǎn)： 

  （1）確定不銹鋼鋼管坯料加熱工藝制定有一定難度。不銹鋼加熱溫度范圍窄，其導(dǎo)熱率與碳鋼差別也較大。在加熱制度設(shè)計(jì)上，為保證加熱質(zhì)量，必須將加熱速度控制在合理的范圍之內(nèi)。而在高溫時(shí)，過(guò)長(zhǎng)的高溫保溫時(shí)間和過(guò)高的保溫溫度易導(dǎo)致坯料晶粒組織產(chǎn)生δ鐵素體以及出現(xiàn)晶粒長(zhǎng)大嚴(yán)重現(xiàn)象，從而造成鋼管內(nèi)表面缺陷。 

  （2）變形工藝參數(shù)設(shè)定需重新選擇，明顯不同于碳鋼鋼管。與碳鋼鋼管相比，不銹鋼鋼管具有變形抗力大、熱膨脹系數(shù)大、低溫段熱導(dǎo)率低、寬展大、易黏鋼的特點(diǎn)，在穿孔、定（減）徑工藝參數(shù)的設(shè)定上與碳鋼鋼管有明顯差異。 

  （3）不銹鋼鋼管在線水冷熱處理技術(shù)需要確立。在線水冷不同于離線固溶，在線水冷不需再次對(duì)鋼管進(jìn)行加熱，如何利用變形余熱進(jìn)行在線處理，保證鋼管的力學(xué)性能可滿(mǎn)足后續(xù)加工要求。 

  攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司為達(dá)到局部以熱代冷、簡(jiǎn)化工序、降低成本、縮短生產(chǎn)周期的目的，通過(guò)生產(chǎn)工藝優(yōu)化、創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出一種在熱軋機(jī)組進(jìn)行軋制和在線水冷的工藝，直接生產(chǎn)出接近終冷軋成品尺寸的不銹鋼無(wú)縫鋼管坯料。 

  設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的“熱軋（穿孔+定徑）+在線水冷”生產(chǎn)Φ89mm以下不銹鋼無(wú)縫鋼管坯料生產(chǎn)工藝，可減少中間冷軋（拔）道次，極大地簡(jiǎn)化工藝流程。 

  采用在線水冷熱處理，將不銹鋼無(wú)縫鋼管坯料的入水溫度控制在920～950℃，可有效保證各方面性能滿(mǎn)足后續(xù)冷加工要求，能夠?qū)崿F(xiàn)代替離線固溶的目的。