控(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)的(de)(de)(de)核心在于(yu)通過冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)路(lu)(lu)徑的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)實現(xian)(xian)對奧氏體(ti)相變組織和材料性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)調控(kong)，因(yin)此冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)路(lu)(lu)徑的(de)(de)(de)可控(kong)范圍是(shi)控(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)具備(bei)改善組織性(xing)能(neng)(neng)(neng)潛力大小(xiao)的(de)(de)(de)決定因(yin)素。顯然，如(ru)何獲得高冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)強度以及如(ru)何在高速率冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)條(tiao)件下保(bao)持均(jun)勻化冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)，以實現(xian)(xian)全(quan)表面(mian)溫降和相變的(de)(de)(de)協同(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)是(shi)控(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)開發的(de)(de)(de)關鍵。以傳統(tong)層流冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)機制(zhi)(zhi)為核心的(de)(de)(de)表面(mian)換熱形(xing)式以膜(mo)態(tai)沸騰(teng)(teng)和過渡沸騰(teng)(teng)換熱為主，持續冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)能(neng)(neng)(neng)力較弱，同(tong)時基體(ti)內(nei)部(bu)熱量不(bu)能(neng)(neng)(neng)有效、均(jun)勻傳遞(di)至表面(mian)，導致因(yin)相變差異(yi)而產生組織分布不(bu)均(jun)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象。為此，如(ru)何控(kong)制(zhi)(zhi)表面(mian)高效有序(xu)換熱與內(nei)部(bu)導熱之間的(de)(de)(de)平衡關系，是(shi)兼備(bei)滿足冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)強度和冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)均(jun)勻性(xing)的(de)(de)(de)必要條(tiao)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(gang)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)(zai)研(yan)發過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)發現，與(yu)鋼(gang)(gang)板在(zai)(zai)平面(mian)方向(xiang)上下對(dui)稱控(kong)(kong)(kong)制(zhi)溫(wen)度(du)場(chang)(chang)從而保持(chi)熱(re)應力對(dui)稱特(te)征不(bu)(bu)同，在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)圓(yuan)形外表(biao)面(mian)下，均(jun)勻(yun)對(dui)稱分布(bu)的(de)(de)冷卻(que)介(jie)質(zhi)無法實(shi)(shi)現不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管圓(yuan)周方向(xiang)的(de)(de)冷卻(que)均(jun)勻(yun)性，這表(biao)明必須通過(guo)(guo)適(shi)當的(de)(de)非對(dui)稱流(liu)(liu)(liu)(liu)場(chang)(chang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)實(shi)(shi)現均(jun)勻(yun)的(de)(de)換熱(re)過(guo)(guo)程(cheng)。與(yu)之(zhi)密切相關的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)變行(xing)為，特(te)別是(shi)在(zai)(zai)該流(liu)(liu)(liu)(liu)場(chang)(chang)與(yu)溫(wen)度(du)場(chang)(chang)耦(ou)合(he)作用下的(de)(de)微觀換熱(re)機(ji)制(zhi)是(shi)關鍵。東北大學在(zai)(zai)前期(qi)的(de)(de)板帶鋼(gang)(gang)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)冷卻(que)研(yan)究中(zhong)，基(ji)于有限元模擬與(yu)實(shi)(shi)驗研(yan)究相結合(he)的(de)(de)方式獲得了針對(dui)板平面(mian)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)流(liu)(liu)(liu)(liu)變特(te)性，進而將(jiang)一(yi)定(ding)壓力和(he)速度(du)的(de)(de)冷卻(que)水(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)，以(yi)一(yi)定(ding)角度(du)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)鋼(gang)(gang)板表(biao)面(mian)進行(xing)沖(chong)擊流(liu)(liu)(liu)(liu)動，形成沖(chong)擊射(she)流(liu)(liu)(liu)(liu)，通過(guo)(guo)射(she)流(liu)(liu)(liu)(liu)沖(chong)擊換熱(re)和(he)核(he)態沸騰換熱(re)機(ji)制(zhi)實(shi)(shi)現了高(gao)(gao)強(qiang)度(du)均(jun)勻(yun)化冷卻(que)。這一(yi)思想為解決不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管控(kong)(kong)(kong)制(zhi)冷卻(que)問題提供了研(yan)究路線和(he)方法，同時(shi)也為進一(yi)步提高(gao)(gao)和(he)優(you)化熱(re)軋管材均(jun)勻(yun)化冷卻(que)技術(shu)提供了理(li)論基(ji)礎。