在热轧带钢、中厚板、型钢等钢铁产品领域中，采用控制轧制和控制冷却（简称控轧控冷）工艺进行组织性能调控，已得到非常普遍的工业化应用，控轧控冷工艺在调控钢材的组织类型、形态与分布，以及提高钢材力学性能方面发挥了重要作用。同时，控轧控冷钢材具有良好强度、韧性以及焊接性能，也进一步促进了控轧控冷技术的推广及应用，在高性能钢铁产品开发过程中发挥了巨大的作用［1-3］。

然而，在具有中空环形截面形状特征的热轧无缝钢管生产领域，尽管近年来，无论在技术装备还是在生产工艺、品种开发方面都得到了迅速发展，产能及产量已居世界首位［4］，但作为组织调控有效手段的控轧控冷这一关键共性技术，仍未得到有效突破，没有实现稳定的工业化技术应用。因此，长期以来在热轧无缝钢管生产过程中，定（减）径后采用空冷方式进行冷却，热轧无缝钢管的传统生产工艺流程如图1所示。无缝钢管产品组织调控依赖添加合金元素和离线热处理工艺（正火、离线调质等），导致热轧工艺过程除在线常化外，缺乏更为有效的组织调控工艺手段，无法实现对奥氏体相变组织的进一步调控，一方面造成热轧无缝钢管生产过程中资源能源消耗大，另一方面，无法综合利用控轧控冷工艺特有的细晶强化、析出强化、相变强化等强化机制，组织调控方式单一，难以实现低成本高品质、以及更高综合性能管材产品的开发及稳定生产。

图1 热轧无缝钢管的传统生产工艺流程

针对热轧无缝钢管行业面临的先进生产工艺技术开发、低能耗绿色化转型发展等新要求，开发和应用先进控轧控冷工艺，即离线热处理工艺在线化，充分发挥控轧控冷工艺的组织调控作用，是热轧无缝钢管新产品、新工艺开发的重点方向［5-6］。然而，与其他类型钢材相比，由于受钢管几何形状、轧制工艺、轧制设备等因素的限制，无缝钢管在热轧成形过程中，往往需要在较高温度区间完成穿孔及连轧等成形工序，为保证生产的平稳、顺利，难以实现更有利于提升性能的低温轧制成形工艺，导致控轧控冷技术中的控制轧制工艺在无缝钢管生产中的应用受到制约。为此，控轧控冷中的组织性能调控另一有效手段——控制冷却技术的开发和应用尤为迫切，亦愈发重要。

实际上，突破热轧无缝钢管生产领域的先进控制冷却工艺技术开发与工业化应用早已得到业界的广泛认可，但由于热轧无缝钢管环形特殊断面条件下的高强度均匀化冷却机理及相关技术难题未得到有效突破，直接导致无法实现热轧无缝钢管领域的控制冷却技术工业化应用。

1 热轧无缝钢管控制冷却技术研发进展

国内外部分研究机构及钢铁企业［7-10］已开展了热轧无缝钢管在线控制冷却技术的研究工作，并取得了一定的进展。然而，控制冷却技术在无缝钢管领域的研发进展与热轧板带钢相比，还存在非常大的差距。对于适于大多数热轧无缝钢管产线及其产品的先进在线控制冷却工艺技术的工业化应用仍属于空白。此前国内外很多企业从自身产线特点及需求出发，或在定（减）径设备出口设置了为数很少的简易冷却喷水环，以期在不影响钢管直度的前提下尽量改善性能，但往往温降能力很小，甚至为确保钢管直度，设置的简易喷环仅有约几十摄氏度的温降能力，不能满足要求；或者基于离线淬火设备思路，设置简易淬火水槽，将定径后的钢管翻至该水槽内，通过内喷外淋实现淬火，但不能实现在一定温度点停止冷却的控制冷却要求，且受设备长度限制及冷却均匀性影响，往往只能实现较短尺寸（单倍尺）的厚壁管在线淬火。既可在一定温度点停止冷却实现精准控温，又可实现直接淬火的热轧无缝钢管控制冷却工业化装备及技术尚属空白。

近年来，东北大学在中厚板、热轧带钢、型钢等领域先后开发出了以超快冷为核心的新一代控轧控冷工艺技术［11-12］，在高强度均匀化冷却机理及相关技术方面取得突破。针对热轧无缝钢管行业这一迫切共性工艺技术需求，东北大学进一步围绕热轧无缝钢管先进冷却机理及技术开发与应用开展研究工作。基于多年来在热轧高温钢材冷却过程热交换机理方面的研究工作基础［13-14］，自2012年起针对钢管环形断面特点，作者即开展了热轧无缝钢管高冷却速率、高冷却均匀性热交换机制及控制冷却关键技术的研发工作。先后揭示并掌握了圆形断面特征的热轧无缝钢管高强度均匀化冷却机理以及非对称冷却条件下的温度场演变行为，开发出钢管周向与轴向均匀性冷却技术，并相继突破了管材高强度均匀化冷却关键喷嘴结构设计、自动化精准控制、成套工艺装备技术开发等难题。自2014年起，与宝钢集团合作，依托Φ460 mm PQF热轧无缝钢管生产线，历经中试实验装置开发以及万吨级热轧无缝钢管产品控制冷却工业中试试验，突破核心关键技术，成功开发出我国首台（套）兼具终冷温度精准控制和直接淬火功能的热轧无缝钢管在线控制冷却成套技术装备，该在线控制冷却技术工业化生产装备及控制系统如图2所示。

图2 热轧无缝钢管在线控制冷却技术工业化生产装备及控制系统

食品安全问题与居民的健康息息相关，是社会关注的重点。在社会经济迅猛发展的当下，食品行业虽取得了较为快速的发展，却也呈现出良莠不齐的问题，有些食品企业生产的食品缺乏质量保障，对人们的身体健康造成威胁。作为检验食品质量的重要机构，食品实验室在保障食品安全方面有重要作用。但是在实际运行过程中，实验室的质量管理效果并不是很理想，从而影响其重要作用的发挥。

2 基于在线热处理工艺的组织性能调控

连铸管坯作为热轧无缝钢管生产的原材料，其质量控制对最终钢管产品的质量起着决定性作用。特别是综合性能要求严格的高品质钢管产品的生产，对铸坯的质量要求更为苛刻。

2.1 组织性能改善

热轧无缝钢管的组织调控工艺是实现低成本、高性能产品生产的关键。在热轧板带钢领域，由于控轧控冷技术的应用相对成熟，使得生产工艺及相关组织调控原理与技术的研究较为完善。但在热轧无缝钢管领域，在线组织性能调控相关研究还比较少。如上所述，在目前基于控制冷却工艺的在线热处理工业化应用进展的基础上，为进一步提升热轧无缝钢管产品品质，应充分重视管坯质量、厚壁管的细晶均质化等热轧无缝钢管生产过程中组织调控领域的关键共性工艺技术难题，开展协同创新研究，全面推进热轧无缝钢管产品生产技术进步。

图3 壁厚24 mm规格20钢无缝钢管显微组织对比

2.2 灵活的冷却路径控制

基于在线热处理工艺实现对无缝钢管热轧后冷却路径的控制，进而通过控制相变过程改变组织构成及亚结构特征。从本质上来说，在线热处理是通过对钢中相及其形态、尺度的控制，以达到细晶强化、位错强化、相变强化等强化机制效果，提高钢管的综合性能。基于在线热处理灵活的冷却路径控制，针对热轧无缝钢管“成分高+无控轧”特点，开发出热轧无缝钢管TMCP-F/B/M工艺技术，通过快速冷却实现对钢管轧后相变组织的调控（图4）；同时，还可针对热轧无缝钢管品种及规格多样化特点，开发出适于不同工艺的高强度均匀化控制冷却策略。

保护文化遗产而采取的措施被认定为征收行为之后，赔偿标准的确定却没有统一的适用标准，在目前的主导模式下，与文化遗产有关的投资争议大都由ICSID裁决，本质上是在国际投资法的领域里解决文化遗产法的问题，并没有充分考虑到文化遗产的特殊性，因此仲裁结果有可能会加重东道国的经济负担，不利于东道国对文化遗产进行全面充分的保护。

对于连铸管坯而言，中心疏松、缩孔及偏析是铸坯在凝固过程中由钢液选分结晶特性和凝固收缩特性所导致的固有心部质量缺陷，严重影响着铸坯质量的提高。管坯组织中的中心疏松、缩孔及偏析作为内部主要质量缺陷，恶化了管材加工制造后的力学性能及使用性能，降低了管材产品的耐腐蚀性和抗疲劳性，降低了钢材产品的成材率及合格率，甚至涉及产品后续使用的安全性问题，严重制约了高端钢铁产品的生产。由于热轧无缝钢管其特殊的成形工艺特性，圆坯的中心偏析、缩孔与疏松等内部缺陷导致的性能问题将直接影响管材内壁质量，为此，针对一些高端管材产品不得不采取将原始管坯中心掏空，通过去除管坯中导致质量缺陷的坯料中心部位后再进行后续的成形工序的方法生产，严重降低了生产效率及成材率。

那么，建什么样的家呢？目标是要建设一个有温度之家。这个家，包括三层涵义。即常规之家、延伸之家、时尚之家。

图4 基于控制冷却技术的热轧无缝钢管组织调控工艺示意

3 组织性能调控工艺技术发展展望

传统生产工艺中，钢管在轧制变形后采取空冷的方式冷却至室温，在冷却过程中由于较低冷速无法抑制晶粒的粗化，因此在组织中极易生成个别粗大的组织，导致组织不均匀，恶化性能。采用轧后控制冷却工艺后，较高的冷却速率抑制了组织的异常粗大，最终使得钢管组织较原空冷工艺显著细化，同时组织的均匀性得到明显改善。以壁厚24 mm规格20钢无缝钢管为例，分别采取空冷及在线控制冷却工艺，其显微组织对比如图3所示。传统生产工艺中，组织中存在个别粗大的组织，与之对比，采用控制冷却工艺后，钢管组织较原空冷工艺显著细化，同时组织的均匀性得到明显改善。

3.1 管坯中心疏松、缩孔与偏析的改善

应用基于控制冷却技术的在线热处理工艺，可充分利用细晶强化、析出强化、相变强化等综合强化手段提升热轧无缝钢管的综合力学性能，充分发挥“水是最廉价的合金元素”的理念，挖掘钢铁材料潜能，开发出低成本、高强度和高韧性的产品。

对医学本科生进行科研训练是医学发展的需要。巴德年院士强调“加强临床医学研究能够进一步提高临床医学水平[6]。缺乏科研支撑的临床技术会导致其发展后劲不足[7]。目前医学领域存在着不少需要攻克的难题，例如许多疾病的病因、发病机制还不清楚[8]；许多疾病只能通过药物来缓解症状而不能根治[9]，这些都需要医学人才来从事相关的研究，才能推动医学的不断进步。因此，加强本科阶段医学生的科研训练，尽早培养他们的科研思维和技能，有利于挖掘他们的科研兴趣[10]，为培养将来致力于攻克医学难题的人才做准备。

控制冷却技术灵活的冷却路径及冷却策略控制也为轧线实现类似热轧板带钢领域丰富多样的工艺及组织调控提供了技术手段，对于突破目前热轧无缝钢管产品工艺开发局限，为开发高性能、高附加值管材产品奠定了工艺平台基础。

自热轧无缝钢管控制冷却工艺技术应用以来，成效显著：冷却后温度控制精度高，冷却均匀，冷却后钢管管形良好；有效解决了中厚规格结构管轧态性能较低，需要依赖离线热处理的问题，实现工艺减量化生产；利用直接淬火功能实现了相关产品的在线组织调控及直接淬火，为缩短工艺流程，进一步开发高性能、高附加值热轧无缝钢管产品提供了有效手段。该技术的研发成功，为成分节约型、工艺减量化的热轧无缝钢管，以及更高品质要求的钢管产品，在组织性能调控及高效生产工艺的开发方面提供了关键技术手段及生产支撑，对我国实现热轧无缝钢管短流程绿色化制造工艺具有重要意义。

为此，提升管坯质量，开发无缺陷铸坯质量控制技术，在管坯源头上解决影响后续热轧产品组织偏析等的问题，将对于全面提升管材产品质量有重要意义。

3.2 全流程成分—成形—成性一体化控制

控制冷却是在钢材热轧后进行的冷却路径控制工艺，与控制轧制相结合，即控轧控冷工艺可更加有利于实现组织的细晶、析出、相变等综合强化效果。然而，热轧无缝钢管在热加工成形过程中需要经历复杂的穿孔及轧制工序，为降低变形抗力以保证轧制工序的平稳顺利进行，管坯的加热温度要高于常规热轧板带钢，并要在尽可能高的温度下连续完成穿孔及轧制过程，难以实现热轧板带钢领域应用相对成熟的控制轧制技术。进而，目前热轧无缝钢管控制冷却技术还无法进一步结合控制轧制，更为有效的实现“轧制—冷却”一体化的协同组织调控，因此在组织性能控制方面还存在很大的局限性。

也正是受到调控手段和工艺限制条件的制约，此前及至目前在进行热轧无缝钢管成分设计时，通常需要添加较多的合金元素或提高C元素含量，以保证强度要求。以管线类用钢为例，相同级别管线用无缝钢管比焊管具有更高的C含量或合金含量，显著降低焊接性能。同时，C或合金含量较高时，空冷条件下显微组织中易形成大量魏氏组织，严重恶化产品的韧性，使得热轧管线用无缝钢管不得不依赖于后续的离线热处理。

为此，需要研发新的工艺组织调控手段，实现细晶均质化热轧无缝钢管的开发生产，通过成分设计—热轧成形—控制冷却—热处理的全流程一体化组织调控，实现细晶强化、相变强化及析出强化的综合强韧化，开发出高品质、低成本的热轧无缝钢管产品是进一步研发的重点。

4 结 语

基于圆形断面的控制冷却工艺技术的开发成功，实现了在热轧无缝钢管领域的工业化控制冷却装备技术突破与应用，在产品组织性能在线调控方面提供了有效的工艺技术手段。为更加充分挖掘材料潜力，在控制冷却工艺基础上，应进一步通过提升铸坯质量、细晶均质化组织调控、优化成分设计、综合运用多种强化机制，形成热轧无缝钢管新一代全流程组织性能调控工艺及技术，将对促进我国钢铁行业以“资源节约型、节能减排型”等绿色制造为特征的高品质热轧无缝钢管产品的开发与生产，具有重要意义。

①适时开展流域及区域水资源及开发利用评价，有效把握水资源变化及开发利用动态，提出针对性的解决措施，制订并落实《甘肃省主体功能区划》《甘肃省水功能区划》《河西内陆河流域节水型社会建设规划》《甘肃省地下水超采区禁采区划定》《河西内陆河主要河流初始水权分配方案》《石羊河流域水资源综合管理规划》，以整体和综合的视觉指导和规范用水总量控制。

5 参考文献

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［4］成海涛，晏如.我国无缝钢管行业发展的历程和思考［J］.轧钢，2014，43（4）：41-44.

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●专利信息

一种无缝钢管冷态端部挤压装置

涉及一种无缝钢管冷态端部挤压装置，包括隔热模套。隔热模套内设置有挤压腔，挤压腔上设置有挤压基盘、挤压柱头和挤压模具；挤压柱头上设置有旋转轴，旋转轴上套设有定位块，定位块上开设有定位孔，定位块上还设置有锁紧螺母；挤压模具的两侧设置有定位轴，挤压腔内还设置有定位槽，定位槽内设置有防护套，防护套内设置有压力传感器、定位环、弹簧体、导向套、限位杆和限位帽，压力传感器连接有控制器，控制器连接有蜂鸣器，挤压腔的底部设置有可旋转的成形基盘，成形基盘上设置有成形模具，成形基盘的下部两侧还设置有液压缸，液压缸与防护套连接。该无缝钢管冷态端部挤压装置具有设计合理、结构简单、定位准确、稳定性好的优点。（专利申请号：CN201520634265.7 公开号：CN204912322U 申请日：2015.08.21 公开日：2015.12.30 申请人：河南华隆管业有限公司）

一种核电用无缝钢管及其制备方法

涉及一种核电用厚壁无缝钢管及其制备方法。本发明的无缝钢管，其钢坯的化学成分（质量百分比）w（C）为0.13%～0.15%、w（Si）为 0.15%～0.38%、w（Mn）为 0.80%～1.20%、w（P）≤0.015%、w（S）≤0.001%、w（Cr）≤0.25%、w（Ni）≤0.50%、w（Mo）≤0.10%、w（Cu）≤0.18%、w（Al）为 0.020%～0.050%、w（Sn）≤0.03%，余量为 Fe。本发明制备的 P280GH 厚壁钢管的成分偏析和带状组织明显减轻，原奥氏体晶粒及铁素体晶粒得到细化，从而显著提高了其横向冲击韧性及力学性能，其金相组织也能够满足法国RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》的要求。（专利申请号：CN201510516129.2 公开号：CN105154779A 申请日：2015.08.20 公开日：2015.12.16 申请人：攀钢集团成都钢钒有限公司）