控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)的(de)(de)核(he)心(xin)在(zai)(zai)于通(tong)過冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)路(lu)徑(jing)的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)實(shi)現(xian)(xian)對(dui)奧氏體相(xiang)變(bian)組織(zhi)(zhi)和(he)材料(liao)性能(neng)(neng)的(de)(de)調控(kong)(kong)，因此冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)路(lu)徑(jing)的(de)(de)可控(kong)(kong)范圍是控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)具(ju)備改善(shan)組織(zhi)(zhi)性能(neng)(neng)潛力(li)大(da)小的(de)(de)決定因素。顯然，如(ru)何(he)(he)獲得高冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)強(qiang)度以(yi)(yi)及(ji)如(ru)何(he)(he)在(zai)(zai)高速率冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)條件(jian)下(xia)保持均(jun)(jun)勻(yun)化冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)，以(yi)(yi)實(shi)現(xian)(xian)全表(biao)(biao)面溫降和(he)相(xiang)變(bian)的(de)(de)協(xie)同控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)是控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)開發(fa)的(de)(de)關鍵。以(yi)(yi)傳(chuan)統層流冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)機(ji)制(zhi)(zhi)為(wei)(wei)核(he)心(xin)的(de)(de)表(biao)(biao)面換熱(re)(re)形式以(yi)(yi)膜(mo)態沸騰和(he)過渡(du)沸騰換熱(re)(re)為(wei)(wei)主(zhu)，持續冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)能(neng)(neng)力(li)較弱，同時基(ji)體內部熱(re)(re)量不能(neng)(neng)有(you)效、均(jun)(jun)勻(yun)傳(chuan)遞至表(biao)(biao)面，導致(zhi)因相(xiang)變(bian)差異(yi)而產生組織(zhi)(zhi)分(fen)布不均(jun)(jun)的(de)(de)現(xian)(xian)象。為(wei)(wei)此，如(ru)何(he)(he)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)表(biao)(biao)面高效有(you)序換熱(re)(re)與內部導熱(re)(re)之間的(de)(de)平衡關系，是兼備滿足冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)強(qiang)度和(he)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)均(jun)(jun)勻(yun)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)(yan)發過程中(zhong)發現，與鋼(gang)板(ban)在(zai)平(ping)面方(fang)向(xiang)上下(xia)對(dui)稱控制(zhi)溫(wen)度場(chang)從而保持熱(re)(re)應力對(dui)稱特征不同，在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)圓形(xing)外(wai)表(biao)面下(xia)，均(jun)勻(yun)(yun)對(dui)稱分布的(de)冷(leng)卻介質(zhi)無法實現不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)圓周方(fang)向(xiang)的(de)冷(leng)卻均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)，這表(biao)明必須(xu)通過適當的(de)非對(dui)稱流(liu)(liu)場(chang)控制(zhi)實現均(jun)勻(yun)(yun)的(de)換(huan)(huan)熱(re)(re)過程。與之密切(qie)相(xiang)關(guan)的(de)流(liu)(liu)體流(liu)(liu)變(bian)(bian)行為(wei)，特別是在(zai)該流(liu)(liu)場(chang)與溫(wen)度場(chang)耦合(he)(he)作用下(xia)的(de)微(wei)觀換(huan)(huan)熱(re)(re)機制(zhi)是關(guan)鍵。東北大(da)學在(zai)前期的(de)板(ban)帶鋼(gang)控制(zhi)冷(leng)卻研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)，基于有限元模擬與實驗研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)相(xiang)結合(he)(he)的(de)方(fang)式獲(huo)得(de)了針對(dui)板(ban)平(ping)面的(de)流(liu)(liu)體流(liu)(liu)變(bian)(bian)特性(xing)，進而將一(yi)定(ding)壓(ya)力和(he)速度的(de)冷(leng)卻水流(liu)(liu)，以一(yi)定(ding)角度在(zai)高溫(wen)鋼(gang)板(ban)表(biao)面進行沖擊流(liu)(liu)動，形(xing)成沖擊射(she)(she)流(liu)(liu)，通過射(she)(she)流(liu)(liu)沖擊換(huan)(huan)熱(re)(re)和(he)核態沸騰換(huan)(huan)熱(re)(re)機制(zhi)實現了高強度均(jun)勻(yun)(yun)化冷(leng)卻。這一(yi)思想為(wei)解決不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)控制(zhi)冷(leng)卻問題提(ti)供了研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)路線和(he)方(fang)法，同時(shi)也為(wei)進一(yi)步提(ti)高和(he)優(you)化熱(re)(re)軋管(guan)材均(jun)勻(yun)(yun)化冷(leng)卻技術(shu)提(ti)供了理論基礎。