Geniş çaplı çelik boruların soğutulmasının sonunda ne yapılmalıdır?

(1) Soğutma işlemi sırasındabüyük çaplı çelik boruSoğutma işlemi sona erdiğinde, yani yüzey tabakası ve çekirdeğin sıcaklıkları eşitlendiğinde, yüzey tabakası ve çekirdeğin elastik deformasyonu tamamen ortadan kalkar ve orijinal durumuna döner. Soğutma işlemi sırasında anlık termal gerilim oluşsa da, soğutma işlemi sona erdikten sonra kalan termal gerilim sıfıra eşittir.

(2) Elbette bu nispeten özel bir durumdur. Hızlı soğutma işleminin erken aşamasında büyük termal gerilim oluştuğu için, çelik hala nispeten yüksek bir sıcaklıkta ve iyi bir plastikliğe sahipken, termal gerilim büyük çaplı çelik borunun akma dayanımını aşacak ve yüzeyde gerilmeye ve çekirdekte sıkıştırmaya neden olarak plastik deformasyona yol açacak ve böylece termal gerilimi azaltacaktır.

(3) Soğuma devam ettikçe, yüzey tabakasının soğuma hızı yavaşlar, çekirdeğin soğuma hızı ise artar. Yüzey tabakası ile çekirdek arasındaki sıcaklık farkı büyük bir değer geçtikten sonra kademeli olarak azalır ve buna bağlı olarak yüzey tabakası ve çekirdek üzerinde etkili olan termal gerilim de artar.

(4) Bununla birlikte, yukarıda bahsedilen önceden oluşturulmuş plastik deformasyon nedeniyle, büyük termal gerilimi azaltmada rol oynar. Hala önemli bir sıcaklık farkı olduğunda, termal gerilim sıfıra yaklaşmıştır. Bu sırada, çekirdek henüz soğumamıştır ve soğuduğunda büzülmeye devam edecek, böylece termal gerilimin tersine dönmesine neden olarak, yüzey tabakasının sıkıştırıldığı ve çekirdeğin gerildiği bir termal gerilim oluşturacaktır.

(5) Bu nedenle, soğuduktan sonra yüzey tabakasında artık basınç gerilimi, çekirdekte ise artık çekme gerilimi olacaktır. Erimiş çelik kalıba döküldüğünde, kalıbın ısı emilimi nedeniyle erimiş çeliğin sıcaklığı kademeli olarak düşer ve sıvılaşma çizgisi ile faz çizgisi arasında sıvıdan katıya geçer. Bu işleme katılaşma süreci, bu geçiş dönemine ise katılaşma dönemi denir.

(6) Büyük çaplı çelik borularda büzülme boşlukları, büzülme gözenekliliği, termal çatlama, segregasyon, çeşitli gözenekler ve inklüzyonlar, katılaşma dönemi boyunca meydana gelir. Bu nedenle, katılaşma yasasını anlamak, incelemek ve kontrol etmek, mükemmel ve yoğun dökümler elde etmek için büyük önem taşır.