浙江至德鋼業(yè)有限公司研究人員發(fā)現(xiàn)在冷軋不銹鋼管快速退火升溫較快的條件下，低溫階段來不及回復(fù)，高溫階段的回復(fù)與再結(jié)晶形核同時進行。在回復(fù)的初始階段，溶質(zhì)原子的拖曳作用對快速加熱條件以大范圍位錯攀移進而消除過剩位錯阻礙很大，而對于普通加熱條件下影響較小。所以，在快速退火條件下，變形后的金屬提供較高的再結(jié)晶驅(qū)動力和高密度纏結(jié)位錯產(chǎn)生的較大阻力，整個再結(jié)晶過程就是兩種機制互相競爭的過程。而對于冷拔不銹鋼管，初始的位錯密度要遠遠小于冷軋板，不存在大范圍的位錯纏結(jié)，所以阻力較小，儲存于位錯中的變形儲能，能夠更好的提供再結(jié)晶驅(qū)動力，更適于快速再結(jié)晶的進行。

    與普通不銹鋼管退火條件相比，在快速退火的條件下，由于再結(jié)晶之前的回復(fù)過程時間短，再結(jié)晶發(fā)生時仍存在大量的晶格缺陷，從而促進了位錯點形核，增加形核密度，起到細化晶粒的作用。但是，由于相變點的增高，快速退火下形核溫度高，使其具有較高的長大驅(qū)動力，增加了晶界遷移速率，提高了晶粒長大的速度，使再結(jié)晶晶粒粗化。因此，以快速加熱為核心的快速退火工藝，必須建立在保溫時間短的基礎(chǔ)上，才能達到充分細化晶粒的目的。另外，實驗鋼管中，由于Nb、Ti的加入，以及C、N間隙原子的存在，產(chǎn)生了較大的拖曳作用，使晶粒長大的作用受到了很大的抑制，高溫的晶粒粗化受到了很大程度的抑制。

    將實驗不銹鋼管以300℃/S的加熱速率分別加熱到550℃、600℃、650℃和700℃，不經(jīng)保溫直接淬火至室溫，用于研究實驗不銹鋼管在快速升溫過程中的組織變化。經(jīng)過處理后的各鋼管的微觀組織如圖所示。隨著溫度的升高，珠光體逐漸溶解，片層結(jié)構(gòu)消失，衍變?yōu)榍蛐翁蓟铮瑴囟仍礁?，球化作用越明顯。在加熱溫度為650℃時，組織中出現(xiàn)了因回復(fù)而產(chǎn)生的亞晶結(jié)構(gòu)。這是由于此時發(fā)生了回復(fù)，伴隨著點缺陷的消失和位錯的重組等現(xiàn)象。由于已經(jīng)處于較高的溫度，刃形位錯通過攀移和交滑移，在滑移面的方向重疊排列，形成小角度傾斜邊界即亞晶界，亞晶界內(nèi)部的區(qū)域即為亞晶。而這種亞結(jié)構(gòu)及多邊化組織會阻礙再結(jié)晶的發(fā)生，這是在不銹鋼管的退火過程中不希望看到的。在溫度升高為700℃時，由圖可知，鋼中的亞晶結(jié)構(gòu)明顯減少，并且可以觀察到細化的多邊形鐵素體，完成了部分再結(jié)晶。由圖可見，在快速加熱的過程中，回復(fù)仍然是先于再結(jié)晶發(fā)生的，但是，相對于傳統(tǒng)工藝，二者之間的溫度相差很小，并且在快速加熱條件下，可以瞬時通過該區(qū)域，所以其對再結(jié)晶的抑制作用很小，或者可以近似的看做二者是同時發(fā)生的。另外，不銹鋼管中還可以觀察到分布于原珠光體區(qū)域的馬氏體，說明鋼中已發(fā)生了部分奧氏體相變f由于溫度較低，并且未經(jīng)過保溫，所以仍存在部分未溶解的球狀碳化物。這些碳化物大多分布于鐵素體和珠光體的晶界處，由此可知，奧氏體優(yōu)先在珠光體區(qū)域形核，再在鐵素體和珠光體邊界處形核。長大方向是優(yōu)先沿著鐵素體晶界方向，所以在圖中可以看到存在一定的帶狀組織。