(1) Al finalizar el enfriamiento, es decir, cuando las temperaturas de la capa superficial y del núcleo se mantienen constantes, la deformación elástica de ambos desaparece y vuelve a su estado original. Si bien se genera tensión térmica instantánea durante el enfriamiento, la tensión térmica residual al finalizar es cero.
(2) Por supuesto, esta es una situación relativamente especial. Dado que se genera una gran tensión térmica en la etapa inicial del proceso de enfriamiento rápido, cuando el acero aún se encuentra a una temperatura relativamente alta y presenta buena plasticidad, la tensión térmica superará el límite elástico del tubo de acero de gran diámetro, lo que provocará tensión en la superficie y compresión en el núcleo, lo que produce deformación plástica y, por lo tanto, relaja la tensión térmica.
(3) A medida que continúa el enfriamiento, la velocidad de enfriamiento de la capa superficial disminuye, mientras que la del núcleo aumenta. La diferencia de temperatura entre la capa superficial y el núcleo disminuye gradualmente tras alcanzar un valor elevado, y la tensión térmica que actúa sobre la capa superficial y el núcleo también aumenta en consecuencia.
(4) Sin embargo, debido a la deformación plástica pregenerada mencionada anteriormente, contribuye a la reducción de grandes tensiones térmicas. Cuando aún existe una diferencia de temperatura significativa, la tensión térmica se acerca a cero. En este momento, el núcleo aún no se ha enfriado y continuará contrayéndose al enfriarse, lo que provoca la inversión de la tensión térmica, generando una tensión térmica en la que la capa superficial se comprime y el núcleo se estira.
(5) Por lo tanto, tras el enfriamiento, la capa superficial presenta tensión de compresión residual, mientras que el núcleo presenta tensión de tracción residual. Al verter el acero fundido en el molde, su temperatura desciende gradualmente debido a la absorción de calor del molde y cambia de líquido a sólido entre la línea de liquidus y la línea de fase. Este proceso se denomina solidificación, y este período de transición se denomina solidificación.
(6) Durante el período de solidificación, se producen cavidades por contracción, porosidad por contracción, agrietamiento térmico, segregación, diversos poros e inclusiones en tubos de acero de gran diámetro. Por lo tanto, comprender, estudiar y controlar la ley de solidificación es fundamental para obtener piezas fundidas excelentes y densas.
Hora de publicación: 24 de noviembre de 2023