So kühlen Sie das Stahlrohr mit großem Durchmesser nach dem Abschreckvorgang ab

Das Stahlrohr wird zum Transport von Flüssigkeiten und Pulver, zum Wärmeaustausch und zur Herstellung mechanischer Teile und Behälter verwendet. Darüber hinaus handelt es sich um eine Art wirtschaftlichen Stahl.Die Verwendung von Stahlrohren zur Herstellung von Gittern, Säulen und mechanischen Stützen für Gebäudestrukturen kann das Gewicht reduzieren, 20–40 % des Metalls einsparen und eine fabrikähnliche und mechanisierte Konstruktion ermöglichen.Durch die Verwendung von Stahlrohren beim Bau von Autobahnbrücken kann nicht nur Stahl eingespart und der Bau vereinfacht werden, sondern auch die mit Schutzschichten überzogene Fläche erheblich reduziert werden, wodurch Investitions- und Wartungskosten gespart werden.Stahlrohre mit großem Durchmesser haben einen Hohlquerschnitt, dessen Länge viel größer ist als der Durchmesser oder Umfang von Stahl.Je nach Querschnittsform kann es in runde, quadratische, rechteckige und speziell geformte Stahlrohre unterteilt werden;Je nach Material kann es in Kohlenstoffstahlrohre, niedriglegierte Baustahlrohre, legierte Stahlrohre und Verbundstahlrohre unterteilt werden.Stahlrohre für thermische Anlagen, petrochemische Industrie, Maschinenbau, geologische Bohrungen, Hochdruckanlagen usw.;Je nach Produktionsprozess werden sie in nahtlose Stahlrohre und geschweißte Stahlrohre unterteilt, wobei nahtlose Stahlrohre in warmgewalzte und kaltgewalzte (gezogene) Rohre unterteilt werden. Zwei Arten von geschweißten Stahlrohren werden in gerade nahtgeschweißte Stahlrohre unterteilt und spiralnahtgeschweißtes Stahlrohr.

1. Was ist der Wärmebehandlungsprozess?Stahlrohre mit großem Durchmesser?
(1) Während des Wärmebehandlungsprozesses ist die Wärmebehandlungsspannung die Ursache für die geometrische Änderung des Stahlrohrs mit großem Durchmesser.Wärmebehandlungsstress ist ein relativ kompliziertes Thema.Es ist nicht nur die Ursache für Defekte wie Verformungen und Risse, sondern auch ein wichtiges Mittel zur Verbesserung der Dauerfestigkeit und Lebensdauer von Werkstücken.
(2) Daher ist es sehr wichtig, den Mechanismus und das Änderungsgesetz der Wärmebehandlungsspannung zu verstehen und die Methode zur Kontrolle der inneren Spannung zu beherrschen.Unter Wärmebehandlungsspannung versteht man die Spannung, die im Inneren des Werkstücks aufgrund von Wärmebehandlungsfaktoren (Wärmeprozess und Gewebeumwandlungsprozess) erzeugt wird.
(3) Es handelt sich um ein Selbstgleichgewicht im gesamten oder einem Teil des Volumens des Werkstücks, daher wird es als innere Spannung bezeichnet.Die Wärmebehandlungsspannung kann je nach Art ihrer Wirkung in Zugspannung und Druckspannung unterteilt werden;Sie lässt sich entsprechend ihrer Einwirkzeit in Momentanspannung und Restspannung und nach der Ursache ihrer Entstehung in thermische Belastung und Gewebespannung einteilen.
(4) Wärmespannung entsteht durch asynchrone Temperaturänderungen in verschiedenen Teilen des Werkstücks während des Aufheiz- oder Abkühlvorgangs.Beispielsweise erwärmt sich bei einem massiven Werkstück die Oberfläche beim Erhitzen immer schneller als der Kern, und der Kern kühlt beim Abkühlen langsamer ab als die Oberfläche, da Wärme über die Oberfläche absorbiert und abgeführt wird.
(5) Bei Stahlrohren mit großem Durchmesser, deren Zusammensetzung und Organisationszustand sich nicht ändern, ändert sich das spezifische Volumen bei unterschiedlichen Temperaturen, solange der lineare Ausdehnungskoeffizient nicht gleich Null ist.Daher kommt es während des Aufheiz- oder Abkühlvorgangs zu gegenseitigen Spannungen und inneren Spannungen.Offensichtlich ist die thermische Belastung umso größer, je größer der im Werkstück erzeugte Temperaturunterschied ist.

2. Wie kühlt man das Stahlrohr mit großem Durchmesser nach dem Abschreckvorgang ab?
(1) Während des Abschreckvorgangs muss das Werkstück auf eine höhere Temperatur erhitzt und schneller abgekühlt werden.Daher wird beim Abschrecken, insbesondere während des Abschreck- und Abkühlprozesses, eine große thermische Spannung erzeugt.Wenn eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 26 mm in Wasser abgekühlt wird, nachdem sie auf 700 °C erhitzt wurde, ändert sich die Temperatur der Oberfläche und des Kerns.
(2) In der Anfangsphase der Abkühlung ist die Abkühlgeschwindigkeit der Oberfläche deutlich höher als die des Kerns und der Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und dem Kern nimmt kontinuierlich zu.Bei fortgesetzter Abkühlung verlangsamt sich die Abkühlgeschwindigkeit der Oberfläche, während die Abkühlgeschwindigkeit des Kerns relativ zunimmt.Wenn die Abkühlraten der Oberfläche und des Kerns nahezu gleich sind, erreicht ihr Temperaturunterschied einen großen Wert.
(3) Anschließend ist die Abkühlgeschwindigkeit des Kerns größer als die der Oberfläche, und der Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und dem Kern nimmt allmählich ab, bis der Kern vollständig abgekühlt ist und auch der Temperaturunterschied verschwindet.Der Prozess der Erzeugung von thermischer Spannung während einer schnellen Abkühlung.
(4) In der frühen Phase der Abkühlung kühlt die Oberflächenschicht schnell ab und es beginnt ein Temperaturunterschied zwischen ihr und dem Kern aufzutreten.Aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Wärmeausdehnung und der Kältekontraktion muss das Volumen der Oberflächenschicht zuverlässig kontrahiert werden, während die Temperatur des Kerns hoch und das spezifische Volumen groß ist, was die freie Kontraktion der Oberflächenschicht nach innen behindert. Dadurch entsteht eine thermische Spannung, bei der die Oberflächenschicht gedehnt und das Herz zusammengedrückt wird.
(5) Mit fortschreitender Abkühlung nimmt der oben genannte Temperaturunterschied weiter zu und die resultierende thermische Spannung nimmt entsprechend zu.Wenn die Temperaturdifferenz einen großen Wert erreicht, ist auch die thermische Belastung groß.Wenn die thermische Spannung zu diesem Zeitpunkt geringer ist als die Streckgrenze des Stahls bei der entsprechenden Temperatur, kommt es nicht zu einer plastischen Verformung, sondern nur zu einer geringen elastischen Verformung.
(6) Bei weiterer Abkühlung verlangsamt sich die Abkühlgeschwindigkeit der Oberfläche und die Abkühlgeschwindigkeit des Kerns nimmt entsprechend zu, der Temperaturunterschied nimmt tendenziell ab und die thermische Spannung nimmt allmählich ab.Mit abnehmender thermischer Spannung nimmt auch die obige elastische Verformung entsprechend ab.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Dezember 2022