控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)的(de)核心(xin)在于通過(guo)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)路徑的(de)控(kong)(kong)制(zhi)實(shi)現(xian)對奧氏體相變組(zu)織和材(cai)料性(xing)能的(de)調(diao)控(kong)(kong)，因(yin)此(ci)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)路徑的(de)可控(kong)(kong)范圍是(shi)控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)具備改善組(zu)織性(xing)能潛力大(da)小的(de)決(jue)定因(yin)素。顯然，如(ru)何(he)獲(huo)得高(gao)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)強(qiang)(qiang)度(du)以(yi)(yi)(yi)及如(ru)何(he)在高(gao)速率冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)條件下保持均(jun)勻(yun)(yun)化冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)，以(yi)(yi)(yi)實(shi)現(xian)全表面溫(wen)降和相變的(de)協同(tong)控(kong)(kong)制(zhi)是(shi)控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)開發的(de)關(guan)鍵。以(yi)(yi)(yi)傳統層流冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)機(ji)制(zhi)為(wei)核心(xin)的(de)表面換熱(re)形式以(yi)(yi)(yi)膜(mo)態沸騰和過(guo)渡沸騰換熱(re)為(wei)主(zhu)，持續冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)能力較(jiao)弱，同(tong)時基體內部熱(re)量不能有效(xiao)、均(jun)勻(yun)(yun)傳遞至表面，導(dao)致因(yin)相變差異而(er)產(chan)生組(zu)織分布不均(jun)的(de)現(xian)象。為(wei)此(ci)，如(ru)何(he)控(kong)(kong)制(zhi)表面高(gao)效(xiao)有序換熱(re)與(yu)內部導(dao)熱(re)之間的(de)平衡關(guan)系，是(shi)兼備滿(man)足冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)強(qiang)(qiang)度(du)和冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)的(de)必要條件。

  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(bu)銹(xiu)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)研發過(guo)程(cheng)中發現，與鋼(gang)板(ban)(ban)在(zai)平面(mian)方(fang)(fang)向上下(xia)對稱(cheng)控(kong)制(zhi)溫度(du)場(chang)從而(er)保持熱(re)(re)應力對稱(cheng)特征不同，在(zai)不銹鋼(gang)管的(de)(de)圓(yuan)形(xing)外表面(mian)下(xia)，均(jun)(jun)勻對稱(cheng)分布(bu)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻介質無法(fa)實(shi)(shi)現不銹鋼(gang)管圓(yuan)周方(fang)(fang)向的(de)(de)冷(leng)(leng)卻均(jun)(jun)勻性(xing)，這表明必須通過(guo)適當(dang)的(de)(de)非(fei)對稱(cheng)流(liu)(liu)場(chang)控(kong)制(zhi)實(shi)(shi)現均(jun)(jun)勻的(de)(de)換熱(re)(re)過(guo)程(cheng)。與之密切相(xiang)關(guan)的(de)(de)流(liu)(liu)體(ti)(ti)流(liu)(liu)變(bian)行為，特別是(shi)在(zai)該流(liu)(liu)場(chang)與溫度(du)場(chang)耦(ou)合(he)作用下(xia)的(de)(de)微觀換熱(re)(re)機制(zhi)是(shi)關(guan)鍵。東(dong)北大(da)學在(zai)前期(qi)的(de)(de)板(ban)(ban)帶(dai)鋼(gang)控(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻研究(jiu)中，基(ji)于有限元模擬與實(shi)(shi)驗(yan)研究(jiu)相(xiang)結合(he)的(de)(de)方(fang)(fang)式(shi)獲得(de)了(le)(le)針(zhen)對板(ban)(ban)平面(mian)的(de)(de)流(liu)(liu)體(ti)(ti)流(liu)(liu)變(bian)特性(xing)，進而(er)將一(yi)(yi)定壓力和(he)速度(du)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻水流(liu)(liu)，以一(yi)(yi)定角度(du)在(zai)高(gao)(gao)溫鋼(gang)板(ban)(ban)表面(mian)進行沖擊流(liu)(liu)動，形(xing)成沖擊射流(liu)(liu)，通過(guo)射流(liu)(liu)沖擊換熱(re)(re)和(he)核態(tai)沸騰換熱(re)(re)機制(zhi)實(shi)(shi)現了(le)(le)高(gao)(gao)強度(du)均(jun)(jun)勻化(hua)(hua)冷(leng)(leng)卻。這一(yi)(yi)思想為解決不銹鋼(gang)管控(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻問題提(ti)供了(le)(le)研究(jiu)路線(xian)和(he)方(fang)(fang)法(fa)，同時也為進一(yi)(yi)步提(ti)高(gao)(gao)和(he)優化(hua)(hua)熱(re)(re)軋管材均(jun)(jun)勻化(hua)(hua)冷(leng)(leng)卻技術(shu)提(ti)供了(le)(le)理論基(ji)礎(chu)。