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把TP321大口徑厚壁鋼管的平均化學成分，計算成鉻與鎳的當量值，代入不銹鋼的組織圖，可知它自高溫快冷后的組織是處在馬氏體+鐵素體+奧氏體的組織區。因此，淬火后的TP321大口徑厚壁鋼管中常可發現有殘留奧氏體。

    TP321大口徑厚壁鋼管高溫冷卻后組織中存在殘留奧氏體，與以下三方面的因素有關。

    (1)由于厚壁鋼管在冷卻結晶時合金元素的偏析，局部地方聚積了較多的穩定奧氏體不銹鋼的元素（如樹枝狀晶與晶之間處），使該處的奧氏體的穩定性增高，冷卻時不能全部分解；

    (2)由于TP321大口徑厚壁鋼管的化學成分中，穩定奧氏體的元素含量偏高，在這方面影響最大的是碳和氮的含量；

    ( 3)由于淬火溫度過高，一方面使奧氏體大口徑厚壁鋼管中溶解的碳及合金元素增多，奧氏體的穩定性增高；另一方面由于高溫析出鐵素體以后，奧氏體中的增加穩定性的元素相對地增多。這樣，大口徑鋼管的馬氏體轉變點(M)即可降至零度以下，淬火時奧氏體就不能全部轉變成馬氏體，部分奧氏體被殘留在鋼的常溫組織中。

    就殘留奧氏體TP321大口徑厚壁鋼管本身而言，它是一種低強度和高塑性的組織，但調質以后組織中發現有殘留奧氏體的TP321大口徑厚壁鋼管，常會發現厚壁管的強度顯著增高而塑性與沖擊韌性顯著降低的現象。

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