Mitä tulee lämpörasitukseen
Saumattomien teräsputkien valmistusprosessissa lämpöjännityksen syntyminen johtuu pääasiassa epäyhtenäisestä jäähtymisnopeudesta ja työkappaleen pinnan ja ytimen välisestä ajasta kuumennuksen ja jäähdytyksen aikana, mikä johtaa lämpötilaeroihin. Tämä lämpötilaero voi johtaa epätasaiseen tilavuuden laajenemiseen ja supistumiseen, mikä johtaa jännitykseen, nimittäin lämpöjännitykseen. Esimerkiksi lämpöjännityksen vaikutuksesta pintakerroksen lämpötila alkaa olla alhaisempi kuin ytimen ja se supistuu enemmän kuin ydin, mikä johtaa jännitykseen ytimessä; Kun jäähdytys on valmis, sydämen lopullista jäähdytystilavuuden supistumista ei voida suorittaa vapaasti, mikä aiheuttaa pinnan puristumisen ja sydämen venymisen. Tekijät, kuten jäähdytysnopeus, materiaalin koostumus ja lämpökäsittelyprosessi, voivat kaikki vaikuttaa lämpöjännityksen syntymiseen. Yleisesti ottaen mitä nopeampi jäähdytysnopeus, sitä korkeampi on hiilipitoisuus ja seoskoostumus, ja sitä suurempi on lämpöjännityksen aiheuttama epätasainen plastinen muodonmuutos, mikä johtaa suurempaan jäännösjännitykseen.
Organisaation stressinäkökohta
Saumattomat teräsputket käyvät läpi rakenteellisia muutoksia lämpökäsittelyn aikana, kuten muunnoksen austeniitista martensiitiksi. Kun ominaistilavuus kasvaa, työkappaleen tilavuus kasvaa. Työkappaleen eri osien faasisiirtymän vuoksi tilavuuden kasvu on epäyhtenäistä, mikä johtaa kudosten rasitukseen. Organisaation jännitysmuutosten lopputulos on pintavetolujuus ja sydämen puristusjännitys, joka on täsmälleen päinvastainen kuin lämpöjännitys. Organisaatiorasituksen suuruus liittyy sellaisiin tekijöihin kuin materiaalin jäähtymisnopeus, muoto ja kemiallinen koostumus työkappaleen martensiittisella muutosvyöhykkeellä. Koko lämpökäsittelyprosessin aikana, niin kauan kuin tapahtuu faasimuutosta, esiintyy sekä lämpörasitusta että kudosstressiä. Terminen stressi syntyy ennen kudosten transformaatiota, kun taas kudosstressi syntyy kudosmuutosprosessin aikana. Näiden kahden yhteisvaikutus on työkappaleessa oleva todellinen jännitys. Kun näiden kahden toimintasuunnat ovat vastakkaisia, ne voivat kumota toisensa. Kun toimintasuunnat ovat samat, ne menevät päällekkäin. Kun lämpöjännitys vallitsee, työkappaleen keskipiste on jännityksen alainen ja pinta puristettu.
