熱軋無(wú)縫鋼管軋后采用氣霧冷卻使組織復(fù)合化
熱軋后的無(wú)縫鋼管主要通過(guò)輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流三種方式散熱。其中,鋼管表面與冷卻介質(zhì)之間的對(duì)流換熱是散熱的主要方式。采用水與客氣的混合物作為冷卻介質(zhì),稱(chēng)”氣霧冷卻”。空冷時(shí),鋼管表面散熱速度比鋼材自身熱傳百利宮導(dǎo)速度慢得多,鋼管壁厚方向溫度較均勻;氣霧冷卻時(shí),鋼管表面散熱速度大幅度提高,在鋼管厚度方向的表層附近存在一定的溫度梯度。
熱軋無(wú)縫管由950℃左右的終軋溫度至室溫的過(guò)程中,根據(jù)冷卻條件的不同,奧氏體將分解為不同組織類(lèi)型的產(chǎn)物。因此氣霧冷卻時(shí)鋼管厚度方向表面附近的溫度差異,必然造成鋼管壁厚方向組織的多樣化;由于鋼管內(nèi)部依靠熱傳導(dǎo)方式傳遞熱量,故各處溫度是連續(xù)變化的,因此,即使形成不同的組織,組織之間也是存在過(guò)渡區(qū)的,即:不同的微觀組織之間存在一個(gè)共存混合區(qū),鋼管就好像由不同類(lèi)型的組織層層復(fù)合而成。
組織多樣性使鋼管的綜合力學(xué)性能發(fā)生改變,表現(xiàn)出新的強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能組合;組織連續(xù)性使鋼管不同類(lèi)型組織之間通過(guò)”過(guò)渡區(qū)”緊密結(jié)合,不發(fā)生”分層”現(xiàn)象;組織復(fù)合性使鋼管在不同厚度處,表現(xiàn)出不同的力學(xué)性能,發(fā)揮復(fù)合型材料的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
眾所周知,復(fù)合型鋼鐵材料具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),例如:表層晶粒細(xì)化可以使鋼材整體抗疲勞性能提高,在建筑領(lǐng)域中,表層細(xì)晶粒的鋼筋與全斷面均勻細(xì)化的鋼筋相比,具有幾乎相同的抑制疲勞裂紋擴(kuò)展能力;表層高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的圓形或球形結(jié)構(gòu),具有更高的抗外部壓力能力,就是通常所說(shuō)的”蛋殼原理”。無(wú)縫鋼管表層高強(qiáng)度、高韌性化必將對(duì)其使用性能帶來(lái)更多益處。
