隨著石油、天然氣、鍋爐、建筑等行業的不斷發展,在使用條件、節能降耗、產品性能等方面對不銹鋼管提出了越來越高的要求。在常規熱軋不銹鋼管生產過程中,管坯成型歷經高溫穿孔、軋制以及定徑等工藝。產品受到圓形中空斷面形狀及生產工藝制約,缺乏更為有效的組織和性能調控手段,導致其性能提升僅能依靠添加合金元素及后續離線熱處理工序,給高品質不銹鋼管材開發以及生產成本、制造效率和能源消耗控制等帶來諸多不利影響。
控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)與控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)卻工藝(yi)(控(kong)(kong)(kong)(kong)軋(ya)控(kong)(kong)(kong)(kong)冷(leng),TMCP)可綜(zong)合(he)(he)利用(yong)(yong)細晶強化(hua)、析(xi)出強化(hua)和(he)(he)相(xiang)變(bian)(bian)強化(hua)等強化(hua)機制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),是有效在線(xian)(xian)調控(kong)(kong)(kong)(kong)熱軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)組(zu)織(zhi)(zhi)、顯(xian)著提升材(cai)(cai)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)重要手段。經三(san)十余年快速發(fa)展,控(kong)(kong)(kong)(kong)軋(ya)控(kong)(kong)(kong)(kong)冷(leng)技術(shu)(shu)(shu)已廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)于(yu)(yu)熱軋(ya)板(ban)帶鋼(gang)(gang)(gang)、型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)、棒線(xian)(xian)材(cai)(cai)等領域。然(ran)而,熱軋(ya)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)有別于(yu)(yu)熱軋(ya)板(ban)帶鋼(gang)(gang)(gang)等鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)門類,不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)(bian)形(xing)和(he)(he)成(cheng)型(xing)后的(de)(de)(de)冷(leng)卻工藝(yi)與常規控(kong)(kong)(kong)(kong)軋(ya)控(kong)(kong)(kong)(kong)冷(leng)工藝(yi)示意(yi)圖如圖6-63所示。熱軋(ya)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)高溫(wen)穿軋(ya)的(de)(de)(de)生產工藝(yi)條件使得控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)技術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)受(shou)到極大限制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),環形(xing)斷面(mian)(mian)的(de)(de)(de)形(xing)狀特點使得控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)卻技術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)開發(fa)難度很大,嚴(yan)重制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)約了基于(yu)(yu)控(kong)(kong)(kong)(kong)軋(ya)控(kong)(kong)(kong)(kong)冷(leng)的(de)(de)(de)在線(xian)(xian)組(zu)織(zhi)(zhi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)調控(kong)(kong)(kong)(kong)技術(shu)(shu)(shu)在該領域的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)和(he)(he)發(fa)展,熱軋(ya)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)產品的(de)(de)(de)強度、韌性(xing)(xing)和(he)(he)焊接性(xing)(xing)等綜(zong)合(he)(he)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)全面(mian)(mian)提升面(mian)(mian)臨瓶頸。因此,實現熱軋(ya)不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)成(cheng)型(xing)和(he)(he)成(cheng)型(xing)過程的(de)(de)(de)在線(xian)(xian)組(zu)織(zhi)(zhi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)調控(kong)(kong)(kong)(kong),是熱軋(ya)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)領域長期以來(lai)的(de)(de)(de)重點攻關方向之一。

針對(dui)熱(re)(re)軋不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)在(zai)線組織(zhi)性(xing)能調控(kong)工業(ye)化技術,其相關機(ji)理及核心機(ji)制長期以來未取得(de)有效突破。首先,在(zai)控(kong)制軋制方面(mian),由(you)于(yu)(yu)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)在(zai)熱(re)(re)加(jia)(jia)工過(guo)程(cheng)中需要經歷復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)型工序,為(wei)降低變(bian)形(xing)抗力以保證軋制工序的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩順進行(xing),管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)往往較高,同(tong)時要在(zai)盡可(ke)能高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)下連續完成(cheng)穿孔(kong)及軋制過(guo)程(cheng),為(wei)此難以實現通過(guo)低溫(wen)軋制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制軋制工藝對(dui)奧氏體組織(zhi)狀態進行(xing)調控(kong)。其次,在(zai)控(kong)制冷(leng)(leng)卻(que)(que)方面(mian),盡管(guan)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)形(xing)狀簡單,但特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環形(xing)斷面(mian)特征使(shi)得(de)其均勻(yun)(yun)化冷(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)制顯著區別于(yu)(yu)板帶(dai)鋼(gang)(gang)(gang)及其他類型鋼(gang)(gang)(gang)材。例(li)如(ru),沿不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)圓周方向均勻(yun)(yun)對(dui)稱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)布置(zhi)并不能使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)達到均勻(yun)(yun)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)效果,這其中必然存在(zai)異于(yu)(yu)傳統理念的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環形(xing)斷面(mian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)均勻(yun)(yun)化冷(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)制。由(you)于(yu)(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)均勻(yun)(yun)冷(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)理及其控(kong)制方法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究進展有限,導致控(kong)制冷(leng)(leng)卻(que)(que)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)性(xing)能均勻(yun)(yun)性(xing)以及冷(leng)(leng)卻(que)(que)不均造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彎管(guan)事故無法(fa)有效解決,在(zai)較長時間制約了控(kong)制冷(leng)(leng)卻(que)(que)技術在(zai)熱(re)(re)軋不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)領域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展和(he)應用。

