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(guan)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)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)(zhi)與控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻工藝(控(kong)(kong)(kong)軋控(kong)(kong)(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng),TMCP)可綜合利用細(xi)晶強(qiang)化(hua)、析出強(qiang)化(hua)和(he)(he)相變強(qiang)化(hua)等強(qiang)化(hua)機制(zhi)(zhi)(zhi),是有效在(zai)(zai)(zai)線(xian)調(diao)(diao)控(kong)(kong)(kong)熱(re)(re)軋鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)組織(zhi)、顯(xian)著提升(sheng)材(cai)(cai)料性(xing)能的(de)(de)重要(yao)手段。經三十余年快速發展,控(kong)(kong)(kong)軋控(kong)(kong)(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)技術(shu)已廣泛(fan)應(ying)用于熱(re)(re)軋板帶鋼(gang)(gang)、型鋼(gang)(gang)、棒(bang)線(xian)材(cai)(cai)等領(ling)域。然而,熱(re)(re)軋無縫(feng)鋼(gang)(gang)管有別于熱(re)(re)軋板帶鋼(gang)(gang)等鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)門類,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管軋制(zhi)(zhi)(zhi)變形(xing)和(he)(he)成型后的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻工藝與常規控(kong)(kong)(kong)軋控(kong)(kong)(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)工藝示意圖如圖6-63所示。熱(re)(re)軋無縫(feng)鋼(gang)(gang)管高溫(wen)穿軋的(de)(de)生產(chan)(chan)工藝條(tiao)件使得控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)(zhi)技術(shu)的(de)(de)應(ying)用受到極大(da)限制(zhi)(zhi)(zhi),環形(xing)斷面的(de)(de)形(xing)狀特點使得控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻技術(shu)的(de)(de)開發難度很(hen)大(da),嚴(yan)重制(zhi)(zhi)(zhi)約了基于控(kong)(kong)(kong)軋控(kong)(kong)(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)的(de)(de)在(zai)(zai)(zai)線(xian)組織(zhi)性(xing)能調(diao)(diao)控(kong)(kong)(kong)技術(shu)在(zai)(zai)(zai)該領(ling)域的(de)(de)應(ying)用和(he)(he)發展,熱(re)(re)軋無縫(feng)鋼(gang)(gang)管產(chan)(chan)品的(de)(de)強(qiang)度、韌性(xing)和(he)(he)焊接性(xing)等綜合性(xing)能的(de)(de)全面提升(sheng)面臨瓶(ping)頸(jing)。因此,實(shi)現熱(re)(re)軋不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)成型和(he)(he)成型過程(cheng)的(de)(de)在(zai)(zai)(zai)線(xian)組織(zhi)性(xing)能調(diao)(diao)控(kong)(kong)(kong),是熱(re)(re)軋無縫(feng)鋼(gang)(gang)管領(ling)域長期以(yi)來的(de)(de)重點攻關方(fang)向之(zhi)一。


圖 63.jpg


  針對(dui)熱軋不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)在(zai)線組(zu)織(zhi)(zhi)性能調控工(gong)(gong)業化(hua)技術,其(qi)(qi)相關機(ji)理及核(he)心機(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)長期以(yi)來未取得(de)有(you)效突破。首(shou)先,在(zai)控制(zhi)(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)(zhi)方面,由于不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)在(zai)熱加(jia)(jia)工(gong)(gong)過(guo)程中(zhong)需(xu)要經歷(li)復雜(za)的(de)(de)成(cheng)(cheng)型(xing)工(gong)(gong)序,為降低(di)變形(xing)抗力以(yi)保(bao)證軋制(zhi)(zhi)(zhi)工(gong)(gong)序的(de)(de)穩順(shun)進(jin)行,管(guan)坯(pi)的(de)(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)度往往較高,同時(shi)要在(zai)盡可能高的(de)(de)溫(wen)度下(xia)連續(xu)完成(cheng)(cheng)穿孔及軋制(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)程,為此難以(yi)實(shi)現通過(guo)低(di)溫(wen)軋制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)(zhi)工(gong)(gong)藝對(dui)奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態進(jin)行調控。其(qi)(qi)次,在(zai)控制(zhi)(zhi)(zhi)冷卻(que)(que)方面,盡管(guan)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)簡(jian)單,但特殊的(de)(de)環(huan)形(xing)斷面特征使得(de)其(qi)(qi)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)化(hua)冷卻(que)(que)機(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)顯著區別于板帶鋼(gang)(gang)(gang)及其(qi)(qi)他(ta)類型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)材。例如,沿不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)圓周(zhou)方向均(jun)(jun)勻(yun)(yun)對(dui)稱的(de)(de)冷卻(que)(que)水布(bu)置并不能使鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)達到均(jun)(jun)勻(yun)(yun)化(hua)的(de)(de)冷卻(que)(que)效果(guo),這(zhe)其(qi)(qi)中(zhong)必然(ran)存在(zai)異于傳統理念的(de)(de)環(huan)形(xing)斷面下(xia)的(de)(de)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)化(hua)冷卻(que)(que)機(ji)制(zhi)(zhi)(zhi)。由于鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)冷卻(que)(que)機(ji)理及其(qi)(qi)控制(zhi)(zhi)(zhi)方法(fa)(fa)的(de)(de)研究(jiu)進(jin)展有(you)限,導(dao)致控制(zhi)(zhi)(zhi)冷卻(que)(que)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)性能均(jun)(jun)勻(yun)(yun)性以(yi)及冷卻(que)(que)不均(jun)(jun)造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)(de)彎管(guan)事故(gu)無法(fa)(fa)有(you)效解決,在(zai)較長時(shi)間(jian)制(zhi)(zhi)(zhi)約了控制(zhi)(zhi)(zhi)冷卻(que)(que)技術在(zai)熱軋不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)領(ling)域的(de)(de)發展和(he)應用。