在奧氏體不銹鋼管中，奧氏體是碳溶解于γ鐵中形成的固溶體，因此冶煉后會在奧氏體組織中出現(xiàn)一定含量的鐵素體組織，形成α相。在高溫狀態(tài)下，奧氏體不銹鋼管中的α相降低金屬塑性，但允許擠壓坯料含有一定的α相。有資料認為，在擠壓任何形狀的型材時，坯料中允許有4%（體積分數(shù)）的α相存在；而擠壓簡單形狀的型材時，允許有10%（體積分數(shù)）的α相存在。
美國Amerex擠壓廠在生產(chǎn)不銹鋼管和型材時，要求304不銹鋼、304L不銹鋼和316不銹鋼、316L不銹鋼坯料中α相不多于5.0%,347不銹鋼、347H不銹鋼坯料中α相不多于3.0%。
為了研究坯料中α相含量對擠壓不銹鋼管質量的影響，選用α相含量分別為1級、2級、3級、3.5級的4爐321不銹鋼，在實驗溫度為1200℃的條件下進行工藝性能、熱拉伸和熱扭轉性能試驗，并對試驗結果進行分析比較。分析結果表明，提高α相含量可使扭轉破壞試樣的數(shù)量降低19%,但α相含量對其余試驗的塑性指標幾乎沒有影響。
為了進一步在工業(yè)條件下驗證試驗結果，采用擠壓錐形管方法，即使用模子直徑不變，擠壓芯棒為錐形芯棒，擠壓坯料預鉆有錐形孔。該方法能夠在一次試驗中使擠壓的延伸系數(shù)達到6~32。擠壓后檢查錐形管的內外表面，沒有發(fā)現(xiàn)較大的差別；不大的缺陷都類同，沒有任何的規(guī)律，僅發(fā)現(xiàn)錐形管的內表面光潔度隨著延伸系數(shù)的增大有明顯改善的趨勢，而延伸系數(shù)的變化對錐形管內表面的質量沒有影響。試驗結果僅說明，錐形孔空心坯表面光潔度和玻璃潤滑劑的工作條件對不銹鋼管質量的影響要比α相含量的大。
對不同級別α相含量的4爐321不銹鋼坯料擠壓后的鋼管表面進行檢查，其結果表明，在3150噸擠壓機上擠壓，α相含量最高的坯料（為3.5級），有12%的擠壓鋼管在內表面上有輕微缺陷。沿長度方向在輕微缺陷處取金相顯微試樣，并進行試驗。其試驗結果表明，僅在錐形管內表面開始部分有粗糙的α相集聚，鋼管表面沒有顯微撕裂缺陷，α相呈拉伸細纖維狀。而個別鋼管內表面上記錄有高的α相含量，并伴有輕微的細裂紋，但裂紋具有區(qū)域性特點，并沒有選擇性地發(fā)生在α相區(qū)或相界。這說明有其他的工藝因素對裂紋起作用。
由上述分析可以看出，奧氏體不銹鋼坯料中α相含量對產(chǎn)品質量的影響并不敏感。在擠壓過程中，α相并不是導致缺陷產(chǎn)生的直接原因。但在一些不利工藝因素的影響下，α相能夠促使缺陷的形成。α相含量高的321不銹鋼坯料擠壓后的鋼管顯微組織如圖5-3所示。
同時，在不同的溫度變形條件下，采用α相為3級（體積分數(shù)為4%)的1Cr18Ni10Ti不銹鋼坯料進行鋼管擠壓驗證試驗也進一步證明，α相含量對擠壓鋼管的表面質量沒有影響，若再進一步的提高坯料中α相的含量，將會引起擠壓不銹鋼管內表面出現(xiàn)少量輕微缺陷。
