ماذا يجب أن يتم في نهاية تبريد الأنابيب الفولاذية ذات القطر الكبير

(1) عند تبريدأنبوب فولاذي كبير القطرعند ثبات درجات حرارة الطبقة السطحية واللب، يختفي التشوه المرن للطبقة السطحية واللب ويعود إلى حالته الأصلية. على الرغم من توليد إجهاد حراري لحظي أثناء عملية التبريد، فإن الإجهاد الحراري المتبقي بعد انتهاء التبريد يساوي صفرًا.

(2) بالطبع، هذا وضع خاص نسبيًا. نظرًا لأن الإجهاد الحراري الكبير يتولد في المرحلة المبكرة من عملية التبريد السريع، عندما يكون الفولاذ لا يزال في درجة حرارة عالية نسبيًا ويتمتع بلدونة جيدة، فإن الإجهاد الحراري سيتجاوز قوة خضوع أنبوب الفولاذ ذي القطر الكبير، مما يسبب شدًا على السطح وضغطًا على القلب، مما يؤدي إلى تشوه بلاستيكي، وبالتالي تخفيف الإجهاد الحراري.

(3) مع استمرار التبريد، يتباطأ معدل تبريد الطبقة السطحية، بينما يزداد معدل تبريد النواة. ينخفض ​​فرق درجة الحرارة بين الطبقة السطحية والنواة تدريجيًا بعد تجاوز قيمة كبيرة، ويزداد الضغط الحراري المؤثر على الطبقة السطحية والنواة تبعًا لذلك.

(4) ومع ذلك، نظرًا للتشوه البلاستيكي المُولّد مسبقًا المذكور أعلاه، فإنه يلعب دورًا في تقليل الإجهاد الحراري الكبير. مع استمرار وجود فرق كبير في درجة الحرارة، يقترب الإجهاد الحراري من الصفر. في هذه الحالة، لم يبرد اللب بعد، وسيستمر في الانكماش عند تبريده، مما يؤدي إلى انعكاس الإجهاد الحراري، مُشكّلًا إجهادًا حراريًا تُضغط فيه الطبقة السطحية ويتمدد اللب.

(5) لذلك، بعد التبريد، تبقى إجهادات الضغط المتبقية على الطبقة السطحية، بينما تبقى إجهادات الشد على القلب. عند صب الفولاذ المنصهر في القالب، تنخفض درجة حرارته تدريجيًا بسبب امتصاص القالب للحرارة، ويتحول من سائل إلى صلب بين خط السائل وخط الطور. تُسمى هذه العملية عملية التصلب، وتُسمى فترة الانتقال هذه بالتصلب.

(6) تحدث تجاويف الانكماش، ومسامية الانكماش، والتشقق الحراري، والانفصال، والمسام المتنوعة، والشوائب في الأنابيب الفولاذية كبيرة القطر خلال فترة التصلب. لذلك، يُعد فهم ودراسة قانون التصلب والتحكم فيه أمرًا بالغ الأهمية للحصول على مصبوبات ممتازة وكثيفة.