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)制(zhi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)與控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻工(gong)藝(yi)(控(kong)(kong)軋(ya)(ya)(ya)(ya)控(kong)(kong)冷(leng)(leng),TMCP)可綜合(he)利(li)用(yong)細晶強(qiang)化(hua)、析出強(qiang)化(hua)和相變(bian)(bian)強(qiang)化(hua)等強(qiang)化(hua)機制(zhi),是有效在線調(diao)控(kong)(kong)熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)鋼(gang)(gang)材組(zu)織(zhi)、顯著提(ti)升材料性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)重要手(shou)段。經三十余年快速發(fa)展(zhan),控(kong)(kong)軋(ya)(ya)(ya)(ya)控(kong)(kong)冷(leng)(leng)技術(shu)已廣泛應(ying)(ying)用(yong)于熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)板(ban)帶(dai)(dai)鋼(gang)(gang)、型鋼(gang)(gang)、棒線材等領(ling)(ling)域(yu)。然而,熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管有別(bie)于熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)板(ban)帶(dai)(dai)鋼(gang)(gang)等鋼(gang)(gang)材門(men)類,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)變(bian)(bian)形(xing)和成型后的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻工(gong)藝(yi)與常(chang)規控(kong)(kong)軋(ya)(ya)(ya)(ya)控(kong)(kong)冷(leng)(leng)工(gong)藝(yi)示意圖如圖6-63所(suo)示。熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管高溫穿軋(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)生產工(gong)藝(yi)條(tiao)件使得(de)控(kong)(kong)制(zhi)軋(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)受到極(ji)大限制(zhi),環(huan)形(xing)斷面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)狀特點(dian)使得(de)控(kong)(kong)制(zhi)冷(leng)(leng)卻技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)開發(fa)難度(du)很(hen)大,嚴重制(zhi)約了(le)基于控(kong)(kong)軋(ya)(ya)(ya)(ya)控(kong)(kong)冷(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)在線組(zu)織(zhi)性(xing)(xing)(xing)能調(diao)控(kong)(kong)技術(shu)在該領(ling)(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)和發(fa)展(zhan),熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管產品的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)和焊(han)接性(xing)(xing)(xing)等綜合(he)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)全面(mian)提(ti)升面(mian)臨瓶頸(jing)。因(yin)此,實(shi)現熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)成型和成型過程的(de)(de)(de)(de)(de)在線組(zu)織(zhi)性(xing)(xing)(xing)能調(diao)控(kong)(kong),是熱(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)無(wu)縫(feng)鋼(gang)(gang)管領(ling)(ling)域(yu)長期以來的(de)(de)(de)(de)(de)重點(dian)攻(gong)關方向之一。


圖 63.jpg


  針(zhen)對(dui)熱(re)軋(ya)不銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)在(zai)(zai)線組織(zhi)性能(neng)(neng)調控(kong)(kong)(kong)工業化(hua)技術,其(qi)(qi)(qi)相關機(ji)理(li)及(ji)(ji)核(he)心機(ji)制(zhi)(zhi)長期(qi)以來(lai)未(wei)取得(de)(de)有(you)(you)效突破。首(shou)先,在(zai)(zai)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)方(fang)(fang)面,由于不銹鋼(gang)管(guan)在(zai)(zai)熱(re)加(jia)工過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需要(yao)(yao)經歷復(fu)雜的(de)(de)成型(xing)工序(xu),為(wei)降低變形(xing)抗(kang)力以保證軋(ya)制(zhi)(zhi)工序(xu)的(de)(de)穩(wen)順進(jin)行,管(guan)坯的(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度往(wang)往(wang)較(jiao)高,同時要(yao)(yao)在(zai)(zai)盡可能(neng)(neng)高的(de)(de)溫(wen)度下(xia)連續完成穿(chuan)孔及(ji)(ji)軋(ya)制(zhi)(zhi)過(guo)(guo)程(cheng),為(wei)此(ci)難以實(shi)現通過(guo)(guo)低溫(wen)軋(ya)制(zhi)(zhi)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)軋(ya)制(zhi)(zhi)工藝對(dui)奧氏體組織(zhi)狀(zhuang)態進(jin)行調控(kong)(kong)(kong)。其(qi)(qi)(qi)次,在(zai)(zai)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)方(fang)(fang)面,盡管(guan)鋼(gang)管(guan)形(xing)狀(zhuang)簡單,但特(te)殊的(de)(de)環形(xing)斷面特(te)征(zheng)使得(de)(de)其(qi)(qi)(qi)均(jun)(jun)勻化(hua)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)制(zhi)(zhi)顯著區別于板帶鋼(gang)及(ji)(ji)其(qi)(qi)(qi)他類型(xing)鋼(gang)材。例如,沿不銹鋼(gang)管(guan)圓周方(fang)(fang)向(xiang)均(jun)(jun)勻對(dui)稱的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水布置(zhi)并(bing)不能(neng)(neng)使鋼(gang)管(guan)達到(dao)均(jun)(jun)勻化(hua)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)效果,這其(qi)(qi)(qi)中(zhong)必(bi)然(ran)存在(zai)(zai)異于傳統理(li)念的(de)(de)環形(xing)斷面下(xia)的(de)(de)均(jun)(jun)勻化(hua)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)制(zhi)(zhi)。由于鋼(gang)管(guan)的(de)(de)均(jun)(jun)勻冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)理(li)及(ji)(ji)其(qi)(qi)(qi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)研(yan)究進(jin)展有(you)(you)限,導致控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)組織(zhi)性能(neng)(neng)均(jun)(jun)勻性以及(ji)(ji)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)不均(jun)(jun)造成的(de)(de)彎(wan)管(guan)事故無法(fa)有(you)(you)效解決,在(zai)(zai)較(jiao)長時間制(zhi)(zhi)約了控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)技術在(zai)(zai)熱(re)軋(ya)不銹鋼(gang)管(guan)領域(yu)的(de)(de)發(fa)展和(he)應用。