304管具有優(yōu)良的耐蝕性和耐熱性，優(yōu)良的低溫強度和力學性能，而且由于成分是奧氏體組織，無熱處理硬化現(xiàn)象，304管常用的焊接方法為TIG焊接，在焊接過程中容易出現(xiàn)焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的組織不均勻，使質(zhì)量下降，而且，不銹鋼管在脹管加工過程中出現(xiàn)高比例的焊縫開裂，提高了生產(chǎn)成本，影響其產(chǎn)品質(zhì)量，造成額外的經(jīng)濟損失。

       熱處理是一種提高材料力學性能的有效方法之一，304為奧氏體不銹鋼，固溶處理可以獲得單相奧氏體組織，可以提高抗腐蝕能力和力學性能。本文就來說說熱處理對304管脹管性能的影響。

       熱處理工藝
       為了使奧氏體化更完全，對304鋼的熱處理增加預熱。選擇3種熱處理工藝對不銹鋼管進行熱處理：工藝1，850℃保溫2h出爐水冷，再采用340℃保溫1h出爐空冷；工藝2，1050℃保溫2h出爐水冷，再采用340℃保溫1h出爐空冷；工藝3，850℃保溫預熱1h，接著升溫到1050℃保溫2h出爐水冷，再340℃保溫1h空冷。        熱處理工藝對焊縫組織的影響
       焊縫呈較為細小的鐵素體，且與母材熔合良好，焊縫與母材結合處鐵素體偏聚嚴重，出現(xiàn)一條暗黑色的帶狀結合線。鐵素體的析出降低了焊縫的塑性性能，這是不銹鋼管脹管過程中開裂的主要原因。鐵素體的析出主要是由于在焊接過程的熱輸入，并在隨后的冷卻速度較慢，使鐵素體有足夠的時間析出。        工藝1的焊縫組織為細小的柱狀晶形態(tài)，和焊態(tài)組織相比沒有太大的變化。
       工藝2的焊縫組織出現(xiàn)了奧氏體化的趨勢，但是奧氏體化并不完全，組織為奧氏體和鐵素體柱狀晶同時存在的組織狀態(tài)。
       工藝3的焊縫呈較為粗大的奧氏體柱狀晶形態(tài)，焊縫組織完全奧氏體化，使得焊縫強度和韌性不低于母材，而且塑性良好。這也是不銹鋼管脹管的直徑脹到原來直徑的2倍，脹管開裂率能降低到了3%的主要原因。
       熱處理明顯改善了不銹鋼管焊縫的強韌性等力學性能。

       熱處理工藝對脹管表面質(zhì)量的影響
       液壓脹管和鋼管接觸介質(zhì)為高壓乳化液，屬柔性接觸，對鋼管表面質(zhì)量不存在不利影響。但是由于鋼管直徑的擴大，管材表面還是產(chǎn)生大量的微裂紋，熱處理工藝對于鋼管表面的微裂紋也有很大的影響。熱處理前304管脹管后的表面裂紋形態(tài)為長條狀的深裂紋。工藝3熱處理后的脹管表面出現(xiàn)的裂紋短而淺，呈網(wǎng)狀分布。經(jīng)過熱處理的不銹鋼管是單一的奧氏體，其塑性更好，因此在變形過程中裂紋的產(chǎn)生減少，裂紋短而淺且方向性不強。        以上就是熱處理對304管脹管性能的影響，304管最佳熱處理工藝為：850℃保溫預熱1h，升溫到1050℃保溫2h出爐水冷，340℃回火1h空冷，經(jīng)過熱處理的不銹鋼管脹管開裂率降低到了3%；增加預熱處理有利于焊縫組織的充分轉變，熱處理后焊縫的顯微組織為柱狀奧氏體和完全奧氏體化的母材，焊縫與母材熔合區(qū)組織不均勻已經(jīng)消除；熱處理態(tài)的不銹鋼管脹管表面的裂紋短而淺。

參考資料：黃仲佳，劉明朗—熱處理工藝對304不銹鋼管脹管性能的影響