控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)的(de)(de)核心在于通(tong)過(guo)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)路(lu)徑的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)實現(xian)(xian)對奧氏體相變(bian)組(zu)(zu)織和材料性(xing)能的(de)(de)調控(kong)(kong)，因此(ci)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)路(lu)徑的(de)(de)可控(kong)(kong)范圍是(shi)控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)具備改善(shan)組(zu)(zu)織性(xing)能潛力大小的(de)(de)決(jue)定因素。顯然，如何(he)獲得高冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)強度(du)(du)以(yi)(yi)及(ji)如何(he)在高速(su)率冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)條件下保(bao)持(chi)均(jun)勻(yun)(yun)化(hua)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)，以(yi)(yi)實現(xian)(xian)全表面溫降和相變(bian)的(de)(de)協同控(kong)(kong)制(zhi)是(shi)控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)開發的(de)(de)關鍵(jian)。以(yi)(yi)傳統層流冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)制(zhi)為核心的(de)(de)表面換(huan)熱(re)(re)形式以(yi)(yi)膜態沸騰(teng)和過(guo)渡沸騰(teng)換(huan)熱(re)(re)為主，持(chi)續(xu)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)能力較弱，同時(shi)基體內(nei)(nei)部(bu)熱(re)(re)量(liang)不能有效、均(jun)勻(yun)(yun)傳遞至表面，導致因相變(bian)差異而產生組(zu)(zu)織分布不均(jun)的(de)(de)現(xian)(xian)象。為此(ci)，如何(he)控(kong)(kong)制(zhi)表面高效有序換(huan)熱(re)(re)與(yu)內(nei)(nei)部(bu)導熱(re)(re)之間的(de)(de)平(ping)衡(heng)關系，是(shi)兼備滿足冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)強度(du)(du)和冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)的(de)(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)發過程中發現(xian)，與(yu)鋼(gang)板(ban)在(zai)平(ping)面(mian)方向上下對(dui)(dui)稱控制溫(wen)度(du)場從而保(bao)持熱(re)應(ying)力(li)對(dui)(dui)稱特征(zheng)不(bu)同(tong)(tong)，在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)圓形外表面(mian)下，均勻(yun)(yun)(yun)對(dui)(dui)稱分布(bu)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)介(jie)質無法實(shi)(shi)現(xian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)圓周方向的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)均勻(yun)(yun)(yun)性，這(zhe)(zhe)表明必須通過適當(dang)的(de)(de)非對(dui)(dui)稱流(liu)(liu)場控制實(shi)(shi)現(xian)均勻(yun)(yun)(yun)的(de)(de)換(huan)熱(re)過程。與(yu)之密(mi)切(qie)相關(guan)的(de)(de)流(liu)(liu)體流(liu)(liu)變(bian)行為(wei)(wei)，特別是(shi)在(zai)該流(liu)(liu)場與(yu)溫(wen)度(du)場耦合作用下的(de)(de)微觀換(huan)熱(re)機(ji)(ji)制是(shi)關(guan)鍵。東北大學在(zai)前期的(de)(de)板(ban)帶(dai)鋼(gang)控制冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)研(yan)究(jiu)中，基于有限元(yuan)模擬與(yu)實(shi)(shi)驗研(yan)究(jiu)相結合的(de)(de)方式獲得了針對(dui)(dui)板(ban)平(ping)面(mian)的(de)(de)流(liu)(liu)體流(liu)(liu)變(bian)特性，進而將一定壓(ya)力(li)和(he)速度(du)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)水(shui)流(liu)(liu)，以一定角度(du)在(zai)高(gao)溫(wen)鋼(gang)板(ban)表面(mian)進行沖擊(ji)流(liu)(liu)動(dong)，形成沖擊(ji)射(she)流(liu)(liu)，通過射(she)流(liu)(liu)沖擊(ji)換(huan)熱(re)和(he)核態沸騰(teng)換(huan)熱(re)機(ji)(ji)制實(shi)(shi)現(xian)了高(gao)強度(du)均勻(yun)(yun)(yun)化(hua)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)。這(zhe)(zhe)一思想為(wei)(wei)解決(jue)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)控制冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)問題提(ti)供(gong)了研(yan)究(jiu)路線(xian)和(he)方法，同(tong)(tong)時(shi)也為(wei)(wei)進一步提(ti)高(gao)和(he)優化(hua)熱(re)軋管(guan)材均勻(yun)(yun)(yun)化(hua)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)技術(shu)提(ti)供(gong)了理(li)論基礎。