浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，對于雙相不銹鋼管中的馬氏體，不同的回火溫度可對其內(nèi)部分亞結(jié)構(gòu)造成不同的影響，主要體現(xiàn)在析出碳化物的尺寸和分布上。而對于雙相不銹鋼管中的鐵素體晶粒，由于在淬火過程中馬氏體相交產(chǎn)生的體積膨脹，使鐵素體內(nèi)誘發(fā)了大量位錯，在回火過程中，位錯也產(chǎn)生了一定的變化。圖為不同回火溫度下實(shí)驗(yàn)雙相不銹鋼管微觀組織的金相照片和掃描微觀組織，a、b、c所示回火溫度分別為400℃、300℃和200℃。在金相照片中，鐵素體呈白色，馬氏體呈黑色，對比三個回火溫度下實(shí)驗(yàn)鋼管的金相組織可見，由于在兩相區(qū)直接淬火至室溫使組織中增加了更多的馬氏體形核點(diǎn)，使雙相不銹鋼管中馬氏體的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到了50%左右，而回火工藝對馬氏體的體積分?jǐn)?shù)影響不大，如圖所示。但當(dāng)回火溫度為400℃時，組織中的白色區(qū)域稍有增加，這主要是由于回火溫度較高，馬氏體分解較快，使馬氏體回火組織部分呈現(xiàn)出了類似于鐵素體的形貌。當(dāng)回火溫度為400℃時，由實(shí)驗(yàn)雙相不銹鋼管的掃描形貌可知，原馬氏體島區(qū)域產(chǎn)生了較大程度的分解，馬氏體基本不具有島狀輪廓，而是在原馬氏體區(qū)域呈碳化物彌散分布的形貌。

  對比回火溫度為200℃和300℃時實(shí)驗(yàn)鋼管的掃描照片可見，經(jīng)過回火后，馬氏體仍能保持原有的島狀輪廓，并且隨著溫度的升高，馬氏體的分解程度增加。在200℃時，馬氏體中仍可見板條亞結(jié)構(gòu)，碳化物的排列也具有一定的趨向性，為沿著馬氏體板條的方向排列，而回火溫度為300℃時的馬氏體內(nèi)部的碳化物則有呈現(xiàn)彌散分布的趨勢。由此可見，馬氏體在回火過程中發(fā)生分解，碳化物開始沿馬氏體板條方向分布，隨著回火溫度的升高，碳化物呈現(xiàn)彌散分布的狀態(tài)。圖為不同回火溫度下實(shí)驗(yàn)雙相不銹鋼管微觀組織的透射照片?？梢姡诨鼗饻囟葹?00℃時，馬氏體島開始產(chǎn)生分解，板條界面不明晰，有部分細(xì)小的碳化物析出，但仍保留內(nèi)部較高密度的位錯。由圖可見，碳化物的析出位置在板條界面上，以薄片狀或薄膜狀的形式存在，這是由于在滲碳體形成前，碳原子發(fā)生折聚。當(dāng)回火溫度升高至300℃時，如圖所示，在原馬氏體島區(qū)域出現(xiàn)了高密度的細(xì)小沉淀相，呈現(xiàn)粒狀或薄膜狀，在同一取向板條內(nèi)，沿著原馬氏體板條方向排列，而在整體上更趨向于彌散化。馬氏體內(nèi)的高密度位錯基本消失，這些碳化物沉淀相基本都是在位錯位置形核，但是在較短的保溫時間下，未見粗化的現(xiàn)象。

  在回火溫度為400℃時，組織中基本觀察不到原馬氏體島內(nèi)的板條結(jié)構(gòu)，碳化物的尺寸發(fā)生了明顯的長大，粒狀碳化物的直徑增加，產(chǎn)生了球化，薄膜狀碳化物的長度和直徑均有所增加。馬氏體島狀組織消失，鋼中的低碳a相增加，此時的馬氏體和鐵素體兩種a相中的碳含量基本相同，馬氏體的硬度發(fā)生大幅的下降，這對對強(qiáng)度會有較大的降低，但對塑性有益。     雙相不銹鋼管在拉伸過程中可以呈現(xiàn)連續(xù)屈服的狀態(tài)與其鐵素體內(nèi)部大量的可動位錯有關(guān)。而在回火過程中，位錯的分布與形態(tài)也會發(fā)生一定的變化，從而影響實(shí)驗(yàn)鋼管的力學(xué)性能。在750℃臨界退火后直接淬火至室溫得到的雙相不銹鋼管組織中，由于體積收縮會保留一定的淬火殘余應(yīng)力，從而導(dǎo)致一些位錯的產(chǎn)生，而馬氏體相變也會誘發(fā)鐵素體內(nèi)大量的位錯，兩種位錯相互纏結(jié)則會造成一些位錯的胞狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖中箭頭所示。在400℃回火時，鐵素體內(nèi)部的可動位錯大部分消失，而相互纏結(jié)的位錯胞狀結(jié)構(gòu)等仍存在于鐵素體中，如圖中箭頭所示。這將會使實(shí)驗(yàn)鋼管在變形的初期，位錯不易滑動，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)鋼管屈服強(qiáng)度增加。

  可動位錯的消失與回火溫度較高有關(guān)，當(dāng)回火溫度為200℃時的位錯形態(tài)如圖中箭頭所示，可以觀察到，在鐵素體和回火馬氏體的相界處，仍存在大量的可動位錯組織，在回火的作用下，位錯重新排列為均勻的組態(tài)，與高溫回火的實(shí)驗(yàn)鋼管相比較，在該條件下的實(shí)驗(yàn)鋼管更易于屈服。將臨界退火溫度設(shè)定為750℃，以保證鐵素體可以充分的完成再結(jié)晶，生成等軸鐵素體晶粒，尺寸在2岬左右。包含回火制度的連續(xù)退火工藝的示意圖，回火溫度分別設(shè)定為400℃、300℃和200℃。在兩相區(qū)保溫時間為10秒，回火時間為20秒。加熱至兩相區(qū)的加熱速率為300℃/秒，兩相區(qū)保溫后直接淬火至室溫，淬火速率為80℃/秒;回火的加熱速率為200℃/秒，回火后空冷至室溫。