热轧无缝钢管轧后采用气雾冷却使组织复合化
热轧后的无缝钢管主要通过辐射、传导和对流三种方式散热。其中,钢管表面与冷却介质之间的对流换热是散热的主要方式。采用水与客气的混合物作为冷却介质,称”气雾冷却”。空冷时,钢管表面散热速度比钢材自身热传百利宫导速度慢得多,钢管壁厚方向温度较均匀;气雾冷却时,钢管表面散热速度大幅度提高,在钢管厚度方向的表层附近存在一定的温度梯度。
热轧无缝管由950℃左右的终轧温度至室温的过程中,根据冷却条件的不同,奥氏体将分解为不同组织类型的产物。因此气雾冷却时钢管厚度方向表面附近的温度差异,必然造成钢管壁厚方向组织的多样化;由于钢管内部依靠热传导方式传递热量,故各处温度是连续变化的,因此,即使形成不同的组织,组织之间也是存在过渡区的,即:不同的微观组织之间存在一个共存混合区,钢管就好像由不同类型的组织层层复合而成。
组织多样性使钢管的综合力学性能发生改变,表现出新的强度和韧性等力学性能组合;组织连续性使钢管不同类型组织之间通过”过渡区”紧密结合,不发生”分层”现象;组织复合性使钢管在不同厚度处,表现出不同的力学性能,发挥复合型材料的特点和优点。
众所周知,复合型钢铁材料具有许多独特的优点,例如:表层晶粒细化可以使钢材整体抗疲劳性能提高,在建筑领域中,表层细晶粒的钢筋与全断面均匀细化的钢筋相比,具有几乎相同的抑制疲劳裂纹扩展能力;表层高强度结构的圆形或球形结构,具有更高的抗外部压力能力,就是通常所说的”蛋壳原理”。无缝钢管表层高强度、高韧性化必将对其使用性能带来更多益处。