实验方案是根据包钢无缝钢管厂液压支柱管（管坯230mm，成品273mm28mm）的生产工艺来制定的，采用等效变形eq代替实际变形来简化钢管在轧制过程中发生的复杂三维变形，等效变形公式如下：eq=23（1-2）2+（2-3）2+（3-1）2（1）式中：1、2、3为真应变。

　　忽略钢管轧制的附加应变，那么这三个主应变分别代表钢管的轴向（L）、周向（C）和径向（t）的真应变。因此，1=L=ln（L2/L1）（2）2=C=ln（C2/C1）（3）3=t=ln（t2/t1）（4）式中：L1，L2，C1，C2，t1，t2分别为变形前后的钢管长度，断面平均周长和壁厚。

　　根据体积不变定律可得：L1t11=L2t22（5）或L1t1R1=L2t2R2（6）式中：R1、R2为变形前后的平均半径，将（5）、（6）代入（2），（3），（4）式再代入（1）式得eq=23（lnR1R2）2+ln（R2R21）2+（ln2R2R1）212（7）式中：为延伸系数，=L2/L1。

　　将等效变形换算为道次压缩率，在Gleeble1500D热模拟实验机上模拟热轧无缝钢管生产中的组织变化规律。无缝钢管厂具体生产工艺<2>是：管坯加热热定心1穿孔2穿孔轧管均整再加热定径剪切生产过程中严格控制各段温度，实测出炉温度在12201250左右，一穿后温度为12021220，二穿后温度为11531182，轧管后温度为9841012，定径前温度862895.

　　本实验中的变形制度同实际生产相同，利用等效变形得到1，2穿孔，轧管，均整和定径五道次变形率分别为34%，29%，7%，6%，6%，在Gleeble1500D热模拟实验机上进行五道次压缩变形。控轧控冷是通过改变加热温度和轧后冷却速度来进行的。设定加热温度分别为1230，1200，1180，道次间隙时间及冷却速度依据现场确定，轧后冷速分别为1s-1，5s-1，10s-1，试样均冷却至300后进行空冷到室温。试样分为3组，共9个，工艺方案如下：3加热880（6%，1s-1不同冷速3002实验结果及分析21热压缩应力应变曲线分析热压缩应力应变曲线分析各试样的压缩应力应变曲线，发现规律基本相同，这里只以第1组冷速为1s-1的试样曲线来说明<3-4>。

　　由可知，在**道次压下时，随着变形量的增加，应力增大。这是由于发生塑性变形，位错密度不断增加。以后随着变形量增大位借密度增加，这就是材料的加工硬化，造成变形应力不断增加，这是热加工过程奥氏体结构发生变化的一个方面。另一方面，由于材料在高温下变形，变形中产生的位错能够在热加工过程中通过交滑移和攀移等方式运动，使部分位错消失，部分重新排列，造成奥氏体的回复。当位错次序排列发展到一定程度时，形成清晰的亚晶界，称为动态多边化。奥氏体的动态恢复和动态多边化都使材料软化。这就是奥2氏体高温小变形时奥氏体结构发生变化的两个方面，即变形中位错增殖及消失的过程。由于位错的增殖速度相对来说与变形量无关，而位错的消失速度则与位错密度绝对值有关。因此当变形量逐渐增大时，位错密度也增大，位错消失速度也随之增大，反映在应力应变曲线上随着变形量加大加工硬化速度减弱，但是总的趋势还是加工硬化超过动态软化。因此随变形量的增加，变形应力还是不断增加。

　　观察第二道次压下曲线，发现当变形程度增加到某一值后，应力变化比较平缓（相对后续道次）。这表明随应变的增加，仅发生动态回复。而从第三、四、五道次压下曲线中可看出随应变增加，应力一直呈急速上升趋势。这表明在变形过程中始终产生加工硬化，未发生再结晶和回复。

　　此外，观察后一道次的起始应力与前一道次的终了应力，发现二者相差很大，这就说明各道次间隙时间均发生了静态回复及静态再结晶，这是因为实验中道次间隙时间都很长，减低了静态再结晶的临界变形量。

　　室温组织分析将冷却至室温的试样沿轴向切开，取一半磨平，抛光，制备成金相试样，用蔡氏显微镜进行组织观察，放大倍数为1000倍。为**组试样在不同冷速下的室温组织，由可以看出，在温度制度和变形制度均相同的情况下，随轧后冷却速度的增加，相变后的铁素体晶粒度越细小，同时相变组织也发生了变化。在冷速为1s-1时，相变后的组织为铁素体+珠光体；在冷速为5s-1时，相变后的组织为铁素体+珠光体+下贝氏体；而冷速为10s-1时，相变后的组织也是铁素体+珠光体+下贝氏体，但贝氏体含量较前者多。