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不銹鋼管經過冷加工后，因其內部晶粒破碎，晶格歪扭，并且吸收了一部分變形的能量，使內部能量增加；還使不銹鋼管處于一種不穩定的狀態。所以，凡是經過塑性變形后的不銹鋼厚壁管，它本身就有恢復到變形前原來組織狀態的傾向。在室溫下，由于鋼中的原子擴散能力不足，這種不穩定狀態能維持相當時間而不致發生明顯的變化。但是，若不銹鋼管一旦加熱升溫，原子擴散能力提高，冷加工不銹鋼管便會發生如下一系列的組織和性能的變化。  

（一）回復與再結晶

    1、回復    當加熱溫度不高時，原子的擴散能力尚低，故不能引起不銹鋼厚壁管顯微組織的變化，但晶格的轉變大大減小，從而使內應力明顯下降。同時，不銹鋼管的某些理化及機械性能有一定程度的恢復，如強度、硬度略有下降，塑性略有升高，而比電阻及腐蝕現象則顯著減低。在工業上厚壁管廠家常常利用這種回復現象將冷加工不銹鋼管在低溫加熱進行所謂的“消除應力退火”處理。

    2、再結晶    冷壓力加工不銹鋼管當加熱溫度繼續升高時，由于原子活動能力的增大，不銹鋼管的顯微組織便發生明顯的變化，由破碎的、拉長或壓扁的晶粒變為均勻細小的等軸晶粒。這一變化過程也是一個生核及成長的過程。冷壓力加工不銹鋼管在加熱過程中出現生核及成長重新改組為新晶粒的過程稱為“再結晶”。但應注意，它在生核及成長的過程中，并無晶格類型的變化。

    經再結晶后，不銹鋼管的強度、硬度顯著下降，而塑性顯著升高，所有機械及物理性能都全部地恢復到它變形以前的數值。

    由于不銹鋼厚壁管再結晶過程可以完全消除加工硬化的組織，使不銹鋼管恢復到變形以前的狀態，故在工業上為了消除加工硬化現象，降低硬度，提高不銹鋼管的塑性，使加工繼續進行，廣泛地應用所謂“再結晶退火”（即中間退火）。

如果在再結晶退火時加熱溫度過高或加熱時間過長，則不銹鋼管在再結晶后的晶粒便會繼續長大。這時，不僅不銹鋼管的強度下降，而且塑性和韌性也降低，這是應該避免的。

（二）影響再結晶晶粒度的因素  

 不銹鋼管再結晶退火后的性能與其晶粒度有關。因為晶粒的大小，不僅影響其強度和塑性，而且還明顯地影響著不銹鋼管的沖擊韌性。實踐證明，晶粒愈細，沖擊韌性愈好。那么，影響再結晶晶粒度的主要因素有那些呢？

    首先，是退火溫度及時間的影響。加熱溫度愈高，加熱時間愈長，則晶粒愈大，其中影響最強烈的是加熱溫度。對于工業用不銹鋼管，開始再結晶溫度T再結晶主要與不銹鋼管的熔點有關。其大致關系如下：

    T再結晶=(0.35～0.40)T熔化式中T是絕對溫度。

    對于工業上冷加工后的不銹鋼管及合金，為了消除加工硬化現象，退火溫度選擇一般比開始再結晶溫度要高100～200℃以上。例如，純鐵的熔點為1534℃，其開始再結晶溫度約為450℃，不銹鋼厚壁管的再結晶溫度稍低于450℃，故生產上用的鋼的再結晶退火溫度為600～700℃。

    其次，是不銹鋼管在退火前的變形度的影響。由圖可知，當變形度很小時，由于不銹鋼管不發生再結晶，因而晶粒大小沒有什么變化。但是，當變形度稍增時，再結晶退火后其晶粒度發生急劇長大，這一出現最大晶粒度的變形程度叫做“臨界變形程度”。對一般不銹鋼管及合金來說，臨界變形度大約在2～10%。在臨界變形度時，因變形很不均勻，再結晶退火的生核數目較少，再結晶后得到了分布極不均勻的晶粒，于是便引起了隨后晶粒的急劇長大。當超過臨界變形度后，隨著變形度的增大，引起不銹鋼管組織的強烈破碎，產生大量均勻分布的晶核，因而再結晶后便獲得了細晶粒。

    由此可見，為了得到優良的組織及性能，在制訂不銹鋼管壓力加工工藝時，必須避免在臨界變形度左右進行加工。如工業上在冷輾壓不銹鋼管時，一般都采取30～60%的變形度，而很少采用10%以下的變形度。

    此外，不銹鋼管中的雜質和合金元素，以及變形前的原始晶粒度等，都會影響其再結晶后的晶粒度。

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