在奧氏體不銹鋼管中，奧氏體是碳溶解于γ鐵中形成的固溶體，因此冶煉后會在奧氏體組織中出現(xiàn)一定含量的鐵素體組織，形成α相。在高溫狀態(tài)下，奧氏體不銹鋼管中的α相降低金屬塑性，但允許擠壓坯料含有一定的α相。有資料認(rèn)為，在擠壓任何形狀的型材時(shí)，坯料中允許有4%（體積分?jǐn)?shù)）的α相存在；而擠壓簡單形狀的型材時(shí)，允許有10%（體積分?jǐn)?shù)）的α相存在。

 美國Amerex擠壓廠在生產(chǎn)不銹鋼管和型材時(shí)，要求304不銹鋼、304L不銹鋼和316不銹鋼、316L不銹鋼坯料中α相不多于5.0%,347不銹鋼、347H不銹鋼坯料中α相不多于3.0%。

為了研究坯料中α相含量對擠壓不銹鋼管質(zhì)量的影響，選用α相含量分別為1級、2級、3級、3.5級的4爐321不銹鋼，在實(shí)驗(yàn)溫度為1200℃的條件下進(jìn)行工藝性能、熱拉伸和熱扭轉(zhuǎn)性能試驗(yàn)，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較。分析結(jié)果表明，提高α相含量可使扭轉(zhuǎn)破壞試樣的數(shù)量降低19%,但α相含量對其余試驗(yàn)的塑性指標(biāo)幾乎沒有影響。

 為了進(jìn)一步在工業(yè)條件下驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果，采用擠壓錐形管方法，即使用模子直徑不變，擠壓芯棒為錐形芯棒，擠壓坯料預(yù)鉆有錐形孔。該方法能夠在一次試驗(yàn)中使擠壓的延伸系數(shù)達(dá)到6~32。擠壓后檢查錐形管的內(nèi)外表面，沒有發(fā)現(xiàn)較大的差別；不大的缺陷都類同，沒有任何的規(guī)律，僅發(fā)現(xiàn)錐形管的內(nèi)表面光潔度隨著延伸系數(shù)的增大有明顯改善的趨勢，而延伸系數(shù)的變化對錐形管內(nèi)表面的質(zhì)量沒有影響。試驗(yàn)結(jié)果僅說明，錐形孔空心坯表面光潔度和玻璃潤滑劑的工作條件對不銹鋼管質(zhì)量的影響要比α相含量的大。

 對不同級別α相含量的4爐321不銹鋼坯料擠壓后的鋼管表面進(jìn)行檢查，其結(jié)果表明，在3150噸擠壓機(jī)上擠壓，α相含量最高的坯料（為3.5級），有12%的擠壓鋼管在內(nèi)表面上有輕微缺陷。沿長度方向在輕微缺陷處取金相顯微試樣，并進(jìn)行試驗(yàn)。其試驗(yàn)結(jié)果表明，僅在錐形管內(nèi)表面開始部分有粗糙的α相集聚，鋼管表面沒有顯微撕裂缺陷，α相呈拉伸細(xì)纖維狀。而個(gè)別鋼管內(nèi)表面上記錄有高的α相含量，并伴有輕微的細(xì)裂紋，但裂紋具有區(qū)域性特點(diǎn)，并沒有選擇性地發(fā)生在α相區(qū)或相界。這說明有其他的工藝因素對裂紋起作用。

 由上述分析可以看出，奧氏體不銹鋼坯料中α相含量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響并不敏感。在擠壓過程中，α相并不是導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的直接原因。但在一些不利工藝因素的影響下，α相能夠促使缺陷的形成。α相含量高的321不銹鋼坯料擠壓后的鋼管顯微組織如圖5-3所示。

 同時(shí)，在不同的溫度變形條件下，采用α相為3級（體積分?jǐn)?shù)為4%)的1Cr18Ni10Ti不銹鋼坯料進(jìn)行鋼管擠壓驗(yàn)證試驗(yàn)也進(jìn)一步證明，α相含量對擠壓鋼管的表面質(zhì)量沒有影響，若再進(jìn)一步的提高坯料中α相的含量，將會引起擠壓不銹鋼管內(nèi)表面出現(xiàn)少量輕微缺陷。