SUS304是一種18-8系的奧氏體不銹鋼，通常用作沖壓墊圈類緊固件。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，致使點陣產(chǎn)生畸變?；兞吭酱髸r，位錯密度越高，內(nèi)應力及點陣畸變越嚴重，使金屬變形抗力和強度、硬度等隨變形程度而增加，塑性指標伸長率、斷面收縮率降低。
  
  當加工硬化達一定程度時，如繼續(xù)形變，便有開裂或脆斷的危險，成形后其殘余應力極易引起工件自 裂。在環(huán)境氣氛作用下，放置一段時間后，工件會自動產(chǎn)生晶間開裂（通常稱為“季裂”）。故在SUS304不銹鋼沖壓成形過程中，一般都必須進行工序間的軟化退火，不銹鋼焊管即中間退火，以殘余應力，降低硬度，恢復材料塑性，以便能進行下一道加工。
  
  試驗材料及分析
  
  試驗材料：SUS304，厚度0.7±0.05mm，其化學成分（質(zhì)量分數(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。
  
  隨著預形變量的增加，SUS304不銹鋼焊管的屈服強度和抗拉強度增明顯提高，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，也可以清楚看出，隨著預形變量的增加，試樣的屈強比也隨之增加，這說明試樣的可成形性也會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恢復塑性，降低硬化程度，并或減少殘余應力，為了不使材料產(chǎn)生敏化，退火時應避開500℃~850℃的敏化溫度范圍。
  
  低溫退火對SUS304不銹鋼的屈服強度影響較小，在500℃以下退火，退火后屈服強度值變化較小，高溫退火對試樣屈服強度的影響較大，預形變量為15%時在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，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，試樣伸長率明顯提高，特別是高溫退火狀態(tài)下，Re下降為明顯，達到了完全軟化狀態(tài)。在1050℃退火（保溫5min，快冷）伸長率A、硬度HV達到軟化的 組合。

隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，不銹鋼鋼管的消費量不斷增加，不銹鋼無縫鋼管的需求量日趨擴大，市場前景看好。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)的強韌性等系列特點，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)中得到廣泛應用。Φ89mm以下300系列奧氏體不銹鋼無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使用。 

  自Φ89mm以下300系列不銹鋼無縫鋼管國產(chǎn)化以來，涌現(xiàn)出大量的生產(chǎn)加工企業(yè)，主要包括江蘇武進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江油長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，在進行每道次的冷軋或冷拔前，需進行退火熱處理、酸洗、潤滑等一系列處理。繁雜的工序帶來生產(chǎn)流程長、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)量低、成材率低、成本高以及酸洗污染環(huán)境等問題。 

  在生產(chǎn)奧氏體不銹鋼無縫鋼管時存在以下技術難點： 

  （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，其導熱率與碳鋼差別也較大。在加熱制度設計上，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，過長的高溫保溫時間和過高的保溫溫度易導致坯料晶粒組織產(chǎn)生δ鐵素體以及出現(xiàn)晶粒長大嚴重現(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、低溫段熱導率低、寬展大、易黏鋼的特點，在穿孔、定（減）徑工藝參數(shù)的設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需要確立。在線水冷不同于離線固溶，在線水冷不需再次對鋼管進行加熱，如何利用變形余熱進行在線處理，保證鋼管的力學性能可滿足后續(xù)加工要求。 

  攀鋼集團成都鋼釩有限公司為達到局部以熱代冷、簡化工序、降低成本、縮短生產(chǎn)周期的目的，通過生產(chǎn)工藝優(yōu)化、創(chuàng)新，開發(fā)出一種在熱軋機組進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縫鋼管坯料。 

  設計開發(fā)的“熱軋（穿孔+定徑）+在線水冷”生產(chǎn)Φ89mm以下不銹鋼無縫鋼管坯料生產(chǎn)工藝，可減少中間冷軋（拔）道次，極大地簡化工藝流程。 

  采用在線水冷熱處理，將不銹鋼無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足后續(xù)冷加工要求，能夠?qū)崿F(xiàn)代替離線固溶的目的。