(1) Cuando el enfriamiento deltubería de acero de gran diámetroCuando las temperaturas de la capa superficial y el núcleo se igualan, la deformación elástica de ambas capas desaparece y vuelven a su estado original. Si bien durante el enfriamiento se genera una tensión térmica instantánea, la tensión térmica residual, una vez finalizado el enfriamiento, es nula.
(2) Por supuesto, se trata de 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 posee buena plasticidad, dicha tensión superará el límite elástico de la tubería de acero de gran diámetro, provocando tensión en la superficie y compresión en el núcleo, lo que produce una deformación plástica y, por consiguiente, una relajación de 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 ambas capas aumenta en consecuencia.
(4) Sin embargo, debido a la deformación plástica pregenerada mencionada anteriormente, esta contribuye a reducir la gran tensión térmica. Cuando aún existe una diferencia de temperatura significativa, la tensión térmica tiende 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 presentará tensiones residuales de compresión, mientras que el núcleo presentará tensiones residuales de tracción. Al verter el acero fundido en el molde, su temperatura disminuye gradualmente debido a la absorción de calor del molde, y pasa de estado líquido a sólido entre la línea de liquidus y la línea de fase. Este proceso se denomina proceso de solidificación, y este periodo de transición se denomina solidificación.
(6) Durante la solidificación de tuberías de acero de gran diámetro se producen cavidades de contracción, porosidad por contracción, fisuración térmica, segregación, diversos poros e inclusiones. Por lo tanto, comprender, estudiar y controlar la ley de solidificación es fundamental para obtener piezas fundidas excelentes y densas.
Fecha de publicación: 5 de septiembre de 2023