控(kong)制冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)的(de)(de)核心在(zai)(zai)于通過(guo)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)路(lu)(lu)徑(jing)的(de)(de)控(kong)制實現對奧氏體相變組(zu)織(zhi)和材料性能(neng)的(de)(de)調(diao)控(kong)，因(yin)此冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)路(lu)(lu)徑(jing)的(de)(de)可控(kong)范圍是控(kong)制冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)具備改善組(zu)織(zhi)性能(neng)潛(qian)力(li)大小的(de)(de)決定因(yin)素。顯(xian)然，如何(he)(he)獲得高(gao)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)強度以及如何(he)(he)在(zai)(zai)高(gao)速率(lv)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)條件(jian)下(xia)保持均勻化冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)，以實現全表面(mian)溫(wen)降和相變的(de)(de)協同控(kong)制是控(kong)制冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)開發的(de)(de)關鍵。以傳(chuan)統層(ceng)流冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)機制為核心的(de)(de)表面(mian)換熱形式以膜態(tai)沸騰(teng)和過(guo)渡沸騰(teng)換熱為主，持續冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)能(neng)力(li)較弱，同時基體內(nei)部熱量(liang)不能(neng)有效、均勻傳(chuan)遞至表面(mian)，導(dao)致因(yin)相變差異而產(chan)生組(zu)織(zhi)分布不均的(de)(de)現象。為此，如何(he)(he)控(kong)制表面(mian)高(gao)效有序換熱與內(nei)部導(dao)熱之間的(de)(de)平衡關系，是兼(jian)備滿足(zu)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)強度和冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)均勻性的(de)(de)必要條件(jian)。

  射流沖擊冷卻是一種有效的強化傳熱冷卻方法，近年來東北大學在熱軋板帶鋼領域對其開展了深入應用研究，開發出了以超快速冷卻為核心的新一代熱軋板帶鋼TMCP技術。基于射流沖擊的強制對流作為換熱效率最高的傳熱方式，是保證高速率均勻化冷卻的關鍵。為此，將該冷卻換熱方式引入到熱軋不銹鋼管中，通過流速、壓力、流量連續可調的冷卻水持續擊破不銹鋼管表面氣膜，在壁面實現大面積高熱通量換熱。在冷卻過程中既可以保持較高冷卻強度，實現極限控制冷卻條件的直接淬火工藝，又具備較高冷卻均勻性，可滿足控制冷卻工藝和組織性能在線調控的需求。然而，由于無縫鋼管具有特殊的環形斷面特征，冷卻介質在射流沖擊條件下于基體表面的流體流動行為、表面熱／流耦合換熱模型等相關的核心冷卻均勻化控制機制問題是完全不同于板帶鋼的平面表面特征的。

  在(zai)研(yan)發(fa)過程中發(fa)現(xian)，與鋼(gang)(gang)板在(zai)平面方向上下(xia)(xia)對稱(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)溫(wen)度場(chang)(chang)從而保持熱應力(li)對稱(cheng)特(te)征不(bu)(bu)同，在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)圓形外表面下(xia)(xia)，均勻(yun)對稱(cheng)分布的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)介質無法(fa)實(shi)(shi)現(xian)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管圓周方向的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)均勻(yun)性，這表明(ming)必(bi)須通(tong)過適當的(de)(de)非對稱(cheng)流(liu)(liu)(liu)(liu)場(chang)(chang)控(kong)制(zhi)(zhi)實(shi)(shi)現(xian)均勻(yun)的(de)(de)換(huan)熱過程。與之(zhi)密切相關(guan)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)體流(liu)(liu)(liu)(liu)變行為(wei)，特(te)別是在(zai)該流(liu)(liu)(liu)(liu)場(chang)(chang)與溫(wen)度場(chang)(chang)耦合作用下(xia)(xia)的(de)(de)微觀換(huan)熱機制(zhi)(zhi)是關(guan)鍵。東北大學在(zai)前期的(de)(de)板帶(dai)鋼(gang)(gang)控(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)研(yan)究(jiu)中，基(ji)于有(you)限元模(mo)擬與實(shi)(shi)驗研(yan)究(jiu)相結合的(de)(de)方式獲得了(le)針(zhen)對板平面的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)體流(liu)(liu)(liu)(liu)變特(te)性，進而將一(yi)(yi)定壓力(li)和(he)速度的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)水流(liu)(liu)(liu)(liu)，以一(yi)(yi)定角度在(zai)高溫(wen)鋼(gang)(gang)板表面進行沖擊流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)，形成沖擊射流(liu)(liu)(liu)(liu)，通(tong)過射流(liu)(liu)(liu)(liu)沖擊換(huan)熱和(he)核態沸騰換(huan)熱機制(zhi)(zhi)實(shi)(shi)現(xian)了(le)高強(qiang)度均勻(yun)化(hua)冷(leng)(leng)卻(que)(que)。這一(yi)(yi)思(si)想為(wei)解(jie)決不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管控(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)問題提(ti)供(gong)了(le)研(yan)究(jiu)路線和(he)方法(fa)，同時也為(wei)進一(yi)(yi)步提(ti)高和(he)優化(hua)熱軋管材均勻(yun)化(hua)冷(leng)(leng)卻(que)(que)技術(shu)提(ti)供(gong)了(le)理(li)論(lun)基(ji)礎。