厚壁不锈钢管兼具高强度及高塑性，当其强度为600MPa时，延伸率可达30%以上，而同为先进汽车钢的双相钢达此强度时，延伸率仅在20%左右，故在1990年厚壁不锈钢管曾被看作是新一代最有应用前景的汽车结构用钢。但在文献中，这种钢在先进汽车中的使用率仅是双相钢的1／20。这说明该钢在制造和应用方面，可能存在某些问题而影响了其应用的推广，厚壁不锈钢管厂为了探索这种反常现象的原因并试图解决之，在热力学和动力学辅助下，笔者及合作者进行了如下的工作。

    早期的厚壁不锈钢管的成分一般为：C～0.2%，Mn～1.5%，Si～1.5%。较高的锰含量有利于保持奥氏体不锈钢管的稳定性，而奥氏体的稳定性正是保持相变塑性的最重要因素。很高的硅量可有效提高碳在渗碳体中的活度系数，抑制冷却过程及过时效中贝氏体转变期间渗碳体的析出、奥氏体中碳含量的降低和随之而引起的稳定性降低。在上述成分条件下，在现代的连续退火生产线上并不难实行厚壁不锈钢管的顺行生产，但该厚壁钢管中大量的硅易与退火炉气氛中的氧反应，生成二氧化硅附着于钢板表面形成所谓的“红锈”而使热镀锌难以进行，而现代汽车板，往往要求是在镀锌后使用。于是，不能热镀锌便是上述厚壁不锈钢管的重要缺点。另一方面，厚壁钢管的碳当量也较高，焊接性相当差，而可焊性是汽车结构件的必要应用性能，可能正是由于这两方面原因，使得厚壁不锈钢管在当今汽车中的应用远不及强塑性远差于它的双相钢。

    厚壁管厂为解决可镀性问题，Meyer等首先研究了以铝代硅制作厚壁不锈钢管并成功在阿赛罗集团、蒂森集团生产。本文作者与文献的作者之- De Cooman等探讨了以铝代硅的热力学和动力学机制。但该钢中有高达1%以上的铝，在薄板坯连铸时需高度注意，操作不当时过高的铝含量会生成大量氧化铝，夹杂于厚壁钢管中易造成水口堵塞，可另辟途径设计和生产可镀锌厚壁不锈钢管。另外，厚壁管的碳当量过高是造成可焊性差的原因，因此在设计新型的厚壁不锈钢管时，必须降低锰、硅含量，必要时，碳量亦需降低。

    在元素周期表中，铝、硅、磷位于同一周期的3、4、5主族内，电子结构相近，性质也相近，故除用铝替代硅外，采用磷亦应为合理。第二章第三节中（合金元素对厚壁不锈钢管性能的影响）已作详尽热力学、动力学估算，认为在厚壁不锈钢管中适当加磷不但不会造成回火脆，但却有稳定奥氏体及阻止渗碳体析出之功能，此处不再赘述。

    相比于早期的厚壁不锈钢管的成分：C～0.2%，Mn～1. 5%，Si～l.5%，先初步设定所研制厚壁不锈钢管成分为（见第二章第三节）：C=0.15%，Mn=l. 6%，Si=0.3%，P=0.07%。

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