(1) Sobald die Abkühlung abgeschlossen ist, d. h. wenn die Temperatur der Oberflächenschicht und des Kerns angeglichen ist, verschwindet auch die elastische Verformung der Oberflächenschicht und des Kerns, und sie kehren in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Obwohl während des Abkühlprozesses kurzzeitig thermische Spannungen entstehen, ist die Restwärmespannung nach Beendigung der Abkühlung gleich null.
(2) Dies ist natürlich ein Sonderfall. Aufgrund der hohen thermischen Spannungen, die im frühen Stadium des Abschreckprozesses entstehen, wenn der Stahl noch eine relativ hohe Temperatur aufweist und gut plastisch ist, überschreiten die thermischen Spannungen die Streckgrenze des Stahls.Stahlrohr mit großem DurchmesserDies führt zu Zugspannungen an der Oberfläche und Druckspannungen im Inneren. Die plastische Verformung bewirkt den Abbau der thermischen Spannungen.
(3) Bei weiterer Abkühlung verlangsamt sich die Abkühlungsrate der Oberflächenschicht, während die Abkühlungsrate des Kerns zunimmt. Der Temperaturunterschied zwischen Oberflächenschicht und Kern nimmt nach einem großen Wert allmählich ab, und die auf Oberflächenschicht und Kern wirkende thermische Spannung nimmt entsprechend ab.
(4) Die oben erwähnte vorinduzierte plastische Verformung trägt jedoch zur Reduzierung der hohen thermischen Spannung bei. Besteht weiterhin ein signifikanter Temperaturunterschied, nähert sich die thermische Spannung dem Wert Null. Zu diesem Zeitpunkt ist das Herz noch nicht vollständig abgekühlt und schrumpft beim weiteren Abkühlen, wodurch sich die thermische Spannung umkehrt und eine Spannung entsteht, die eine Kompression der Oberfläche und eine Dehnung des Herzens bewirkt.
(5) Daher weist die Oberflächenschicht nach dem Abkühlen eine relativ hohe Druckeigenspannung auf, während im Kern eine Zugeigenspannung verbleibt. Nach dem Eingießen des flüssigen Stahls in die Kokille sinkt dessen Temperatur aufgrund der Wärmeaufnahme der Kokille allmählich, und der Phasenübergang von flüssig zu fest erfolgt zwischen der Liquiduslinie und der Garden-Linie. Dieser Vorgang wird als Erstarrungsprozess bezeichnet, und diese Übergangsphase wird als Erstarrungsphase bezeichnet.
(6) Während der Erstarrungsphase treten in Stahlrohren mit großem Durchmesser Lunker, Schwindungsporosität, thermische Rissbildung, Entmischung, verschiedene Poren und Einschlüsse auf. Daher ist es von großer Bedeutung, die Erstarrungsgesetze zu verstehen, zu untersuchen und zu steuern, um hochwertige und dichte Gussteile zu erhalten.
Veröffentlichungsdatum: 16. Februar 2023