Comment refroidir le tuyau en acier de grand diamètre après le processus de trempe

Le tube en acier est utilisé pour transporter des fluides et des poudres, échanger de la chaleur et fabriquer des pièces mécaniques et des conteneurs. De plus, c'est une sorte d'acier économique.L'utilisation de tuyaux en acier pour fabriquer des grilles, des piliers et des supports mécaniques de structure de bâtiment peut réduire le poids et économiser 20 à 40 % de métal, et peut réaliser une construction mécanisée et de type usine.L'utilisation de tuyaux en acier pour fabriquer des ponts routiers peut non seulement économiser de l'acier et simplifier la construction, mais également réduire considérablement la surface recouverte de couches de protection, économisant ainsi les coûts d'investissement et de maintenance.Les tuyaux en acier de grand diamètre ont une section creuse dont la longueur est bien supérieure au diamètre ou à la circonférence de l'acier.Selon la forme de la section transversale, il peut être divisé en tubes d'acier circulaires, carrés, rectangulaires et de forme spéciale ;selon le matériau, il peut être divisé en tuyaux en acier de construction au carbone, tuyaux en acier de construction faiblement allié, tuyaux en acier allié et tuyaux en acier composite ;Tubes en acier pour équipements thermiques, industrie pétrochimique, fabrication de machines, forage géologique, équipements à haute pression, etc. ;selon le processus de production, ils sont divisés en tubes d'acier sans soudure et tubes d'acier soudés, parmi lesquels les tubes d'acier sans soudure sont divisés en tubes d'acier laminés à chaud et laminés à froid (étirés). Deux types de tubes d'acier soudés sont divisés en tubes d'acier soudés à joint droit. et des tuyaux en acier soudés en spirale.

1. Quel est le processus de traitement thermique detubes en acier de grand diamètre?
(1) Pendant le processus de traitement thermique, la cause du changement géométrique du tuyau en acier de grand diamètre est la contrainte du traitement thermique.Le stress lié au traitement thermique est une question relativement complexe.Ce n'est pas seulement la cause de défauts tels que la déformation et les fissures, mais également un moyen important pour améliorer la résistance à la fatigue et la durée de vie des pièces.
(2) Par conséquent, il est très important de comprendre le mécanisme et la loi de changement des contraintes du traitement thermique et de maîtriser la méthode de contrôle des contraintes internes.La contrainte du traitement thermique fait référence à la contrainte générée à l'intérieur de la pièce en raison des facteurs de traitement thermique (processus thermique et processus de transformation des tissus).
(3) Il s'agit d'un auto-équilibre dans tout ou partie du volume de la pièce, c'est pourquoi on l'appelle contrainte interne.La contrainte du traitement thermique peut être divisée en contrainte de traction et contrainte de compression selon la nature de son action ;il peut être divisé en stress instantané et stress résiduel en fonction de son temps d'action et peut être divisé en stress thermique et stress tissulaire en fonction de la cause de sa formation.
(4) La contrainte thermique se forme en raison de l'asynchronie des changements de température dans diverses parties de la pièce pendant le processus de chauffage ou de refroidissement.Par exemple, pour une pièce solide, la surface chauffe toujours plus vite que le noyau lorsqu'elle est chauffée, et le noyau refroidit plus lentement que la surface lorsqu'il est refroidi car la chaleur est absorbée et dissipée à travers la surface.
(5) Pour les tubes en acier de grand diamètre dont la composition et l'état d'organisation ne changent pas, lorsqu'ils sont à des températures différentes, tant que le coefficient de dilatation linéaire n'est pas égal à zéro, le volume spécifique changera.Par conséquent, pendant le processus de chauffage ou de refroidissement, il y aura des tensions mutuelles et des contraintes internes.Évidemment, plus la différence de température générée dans la pièce est importante, plus la contrainte thermique est importante.

2. Comment refroidir le tuyau en acier de grand diamètre après le processus de trempe ?
(1) Pendant le processus de trempe, la pièce doit être chauffée à une température plus élevée et refroidie plus rapidement.Par conséquent, pendant la trempe, en particulier pendant le processus de trempe et de refroidissement, une contrainte thermique importante sera générée.Lorsqu'une bille d'acier d'un diamètre de 26 mm est refroidie dans l'eau après avoir été chauffée à 700°C, la température de la surface et du noyau change.
(2) Dans la phase initiale de refroidissement, la vitesse de refroidissement de la surface est nettement supérieure à celle du noyau et la différence de température entre la surface et le noyau augmente continuellement.Lorsque le refroidissement se poursuit, la vitesse de refroidissement de la surface ralentit, tandis que la vitesse de refroidissement du cœur augmente relativement.Lorsque les vitesses de refroidissement de la surface et du noyau sont presque égales, leur différence de température atteint une valeur importante.
(3) Par la suite, la vitesse de refroidissement du noyau est supérieure à celle de la surface, et la différence de température entre la surface et le noyau diminue progressivement jusqu'à ce que le noyau soit complètement refroidi, et la différence de température disparaît également.Processus de génération d'un stress thermique lors d'un refroidissement rapide.
(4) Au début du refroidissement, la couche superficielle refroidit rapidement et une différence de température commence à se produire entre elle et le noyau.En raison des caractéristiques physiques de dilatation thermique et de contraction à froid, le volume de la couche superficielle doit être contracté de manière fiable, tandis que la température du noyau est élevée et le volume spécifique est grand, ce qui entravera la libre contraction de la couche superficielle vers l'intérieur, formant ainsi une contrainte thermique dans laquelle la couche superficielle est étirée et le cœur est comprimé.
(5) Au fur et à mesure du refroidissement, la différence de température mentionnée ci-dessus continue d'augmenter et la contrainte thermique qui en résulte augmente également en conséquence.Lorsque la différence de température atteint une valeur importante, la contrainte thermique est également importante.Si la contrainte thermique à ce moment est inférieure à la limite d'élasticité de l'acier à la température correspondante, elle ne provoquera pas de déformation plastique, mais seulement une petite quantité de déformation élastique.
(6) Lors d'un refroidissement ultérieur, la vitesse de refroidissement de la surface ralentit et la vitesse de refroidissement du noyau augmente en conséquence, la différence de température a tendance à diminuer et la contrainte thermique diminue progressivement.À mesure que la contrainte thermique diminue, la déformation élastique ci-dessus diminue également en conséquence.