(1) عند اكتمال عملية التبريد، أي عندما تتساوى درجة حرارة السطح واللب تمامًا، يختفي التشوه المرن للسطح واللب ويعودان إلى حالتهما الأصلية. وعلى الرغم من توليد إجهاد حراري لحظي أثناء عملية التبريد، فإن الإجهاد الحراري المتبقي بعد توقف التبريد يساوي صفرًا.
(2) بالطبع، هذه حالة خاصة. نظرًا لتولد إجهاد حراري كبير في بداية عملية التبريد السريع، يظل الفولاذ عند درجة حرارة عالية نسبيًا ويتمتع بلدونة جيدة. سيتجاوز الإجهاد الحراري حدّ مقاومة الخضوع لأنبوب الفولاذ ذي القطر الكبير، مما يؤدي إلى تشوه لدن في السطح (شد) وفي اللب (ضغط)، وبالتالي تخفيف الإجهاد الحراري.
(3) مع استمرار التبريد، يتباطأ معدل تبريد السطح، بينما يزداد معدل تبريد اللب. ويتناقص فرق درجة الحرارة بين السطح واللب تدريجيًا بعد قيمة كبيرة، ويتناقص الإجهاد الحراري المؤثر على السطح واللب تبعًا لذلك.
(4) مع ذلك، وبسبب التشوه اللدن المُسبق المذكور آنفًا، ينخفض الإجهاد الحراري الكبير. وعندما يظل هناك فرق كبير في درجة الحرارة، يقترب الإجهاد الحراري من الصفر. في هذه الحالة، لم يبرد القلب تمامًا، وسيستمر في الانكماش أثناء التبريد، مما يؤدي إلى انعكاس الإجهاد الحراري وتكوين إجهاد حراري مع انضغاط الطبقة السطحية وشد القلب.
(5) لذلك، بعد التبريد الكامل، ستُظهر الطبقة السطحية إجهاد انضغاطي متبقٍ كبير، بينما سيُظهر اللب إجهاد شد متبقٍ. بعد صب الفولاذ المنصهر في القالب، وبسبب امتصاص القالب للحرارة، تنخفض درجة حرارة الفولاذ المنصهر تدريجيًا، ويتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة بين خط السيولة وخط الطور. تُسمى هذه العملية بعملية التصلب، وتُسمى هذه الفترة الانتقالية بفترة التصلب.
(6) تتشكل تجاويف الانكماش، والانكماش، والتشقق الحراري، والانفصال، والمسامات المختلفة، والشوائب في أنابيب الصلب ذات الأقطار الكبيرة خلال فترة التصلب. لذلك، يُعد فهم ودراسة قانون التصلب والتحكم فيه ذا أهمية بالغة للحصول على مصبوبات ممتازة وكثيفة.
تاريخ النشر: 3 يناير 2025