(1) Когда охлаждение завершено, то есть когда температуры поверхностного слоя и ядра совпадают, упругая деформация поверхностного слоя и ядра также исчезнет и вернется в исходное состояние. Хотя в процессе охлаждения возникает мгновенное термическое напряжение, остаточное термическое напряжение после завершения охлаждения равно нулю.
(2) Конечно, это относительно особая ситуация. Поскольку на ранней стадии процесса быстрого охлаждения возникают большие термические напряжения, когда сталь еще находится при относительно высокой температуре и обладает хорошей пластичностью, термические напряжения превысят предел текучести стальной трубы большого диаметра, вызывая растяжение на поверхности и сжатие в сердцевине, пластическую деформацию, тем самым снимая термические напряжения.
(3) По мере продолжения охлаждения скорость охлаждения поверхностного слоя замедляется, в то время как скорость охлаждения ядра увеличивается. Разница температур между поверхностным слоем и ядром постепенно уменьшается после достижения большого значения, и термическое напряжение, действующее на поверхностный слой и ядро, также соответственно увеличивается.
(4) Однако, благодаря вышеупомянутой предварительно созданной пластической деформации, она играет роль в снижении больших термических напряжений. Когда разница температур все еще значительна, термическое напряжение приближается к нулю. В это время сердцевина еще не остыла и будет продолжать сжиматься при охлаждении, вызывая тем самым изменение направления термического напряжения, при котором поверхностный слой сжимается, а сердцевина растягивается.
(5) Следовательно, после охлаждения поверхностный слой будет иметь остаточное сжимающее напряжение, а сердцевина — остаточное растягивающее напряжение. Когда расплавленная сталь заливается в форму, температура расплавленной стали постепенно падает из-за поглощения тепла формой и переходит из жидкого состояния в твердое между линией ликвидуса и линией фазового перехода. Этот процесс называется процессом затвердевания, а этот переходный период — затвердеванием. Ожидается.
(6) В процессе затвердевания в стальных трубах большого диаметра образуются усадочные полости, усадочная пористость, термическое растрескивание, сегрегация, различные поры и включения. Поэтому понимание и изучение законов затвердевания и контроль над ними имеют большое значение для получения высококачественных и плотных отливок.
Дата публикации: 24 ноября 2023 г.