Was ist am Ende der Abkühlung von Stahlrohren mit großem Durchmesser zu tun?

(1) Wenn die Abkühlung derStahlrohr mit großem DurchmesserWenn die Temperaturen der Oberflächenschicht und des Kerns übereinstimmen, verschwindet die elastische Verformung beider Schichten vollständig und sie kehren in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Obwohl während des Abkühlprozesses kurzzeitig thermische Spannungen entstehen, ist die Restspannung nach Beendigung der Kühlung gleich null.

(2) Dies ist natürlich ein Sonderfall. Da im frühen Stadium des schnellen Abkühlprozesses, wenn der Stahl noch relativ heiß ist und eine gute Plastizität aufweist, hohe thermische Spannungen entstehen, überschreiten diese die Streckgrenze des Stahlrohrs mit großem Durchmesser. Dies führt zu Zugspannungen an der Oberfläche und Druckspannungen im Kern. Die plastische Verformung baut die thermischen Spannungen ab.

(3) Mit fortschreitender Abkühlung verlangsamt sich die Abkühlungsrate der Oberflächenschicht, während die des Kerns zunimmt. Die Temperaturdifferenz zwischen Oberflächenschicht und Kern nimmt nach Überschreiten eines großen Wertes allmählich ab, und die auf Oberflächenschicht und Kern wirkende thermische Spannung steigt entsprechend an.

(4) Aufgrund der oben erwähnten vorinduzierten plastischen Verformung trägt diese jedoch zur Reduzierung hoher thermischer Spannungen bei. Besteht weiterhin ein signifikanter Temperaturunterschied, nähert sich die thermische Spannung dem Wert Null. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kern noch nicht abgekühlt und schrumpft beim Abkühlen weiter, wodurch sich die thermische Spannung umkehrt und eine Spannung entsteht, bei der die Oberflächenschicht gestaucht und der Kern gedehnt wird.

(5) Daher weist die Oberflächenschicht nach dem Abkühlen Druckeigenspannungen auf, während im Kern Zugeigenspannungen bestehen bleiben. Beim Eingießen des flüssigen Stahls in die Kokille sinkt dessen Temperatur aufgrund der Wärmeaufnahme der Kokille allmählich ab, und der Übergang vom flüssigen zum festen Zustand erfolgt zwischen der Liquiduslinie und der Phasengrenze. Dieser Vorgang wird als Erstarrungsprozess bezeichnet.

(6) Während der Erstarrungsphase treten in Stahlrohren mit großem Durchmesser Lunker, Schwindungsporosität, thermische Risse, Seigerungen, verschiedene Poren und Einschlüsse auf. Daher ist das Verständnis und die Untersuchung der Erstarrungsgesetze sowie deren Kontrolle von großer Bedeutung für die Herstellung hochwertiger und dichter Gussteile.