تكوين النوى المتجانس
تكوين النوى المتجانس يصف التكوين التلقائي لنوى بلورية مباشرة في مصهور نقي بدون أي سطح غريب. لهذا يجب أن يبرد المصهور بشدة، غالباً 100 إلى 300 كلفن تحت نقطة الانصهار. في ممارسة اللحام بالكاد يحدث هذا، لأن حوض اللحام يوفر دائماً نوى غريبة كافية لتكوين النوى غير المتجانس المعتاد (على أسطح غريبة).
آلية التأثير الفيزيائية والكيميائية
في مصهور متجانس تتحرك الذرات بشكل غير منتظم. عند التبريد تتشكل مجموعات ذرية صغيرة عشوائياً، وهي التي تحدد البنية البلورية. هذه المجموعات غالباً ما تتفكك فوراً لأن سطحها يستهلك طاقة. فقط عندما يكون المصهور مفرط التبريد بشدة، تنمو بعض هذه النوى. التبريد الفائق اللازم غالباً يقع بين 100 و 300 كلفن تحت نقطة الانصهار. لذا يحتاج التنوي المتجانس إلى حاجز طاقة مرتفع، ولا يحدث إلا في مصاهير نقية جداً وخالية من الجسيمات.
الأهمية الميتالورجية والمخاطر أثناء اللحام
في بركة اللحام توجد دائماً أسطح غريبة: جوانب اللحام، أغشية الأكسيد، بقايا مسحوق اللحام، عناصر السبائك. على هذه الأسطح تتشكل النوى البلورية بسهولة أكبر، لأن طاقة السطح البيني تنخفض. لذلك فإن التصلب يحدث دائماً تقريباً بشكل غير متجانس. التنوي المتجانس يحدث فقط في مصاهير نظيفة للغاية، مثل لحامات خاصة في الفراغ. الخطر: إذا حدث التنوي المتجانس رغم ذلك، يتجمد المصهور فجأة بعد تبريد فائق شديد. الغازات التي كانت مذابة سابقاً لا تستطيع الهروب وتشكل مسامات. بالإضافة إلى ذلك تنشأ إجهادات داخلية عالية بسبب قفزة الحجم المفاجئة.
ممارسة الورشة وتعليمات العمل
لا يستطيع الممارس التأثير مباشرة على التنوي المتجانس، لكنه يستطيع جعله غير محتمل. لهذا يوفر نوى غريبة كثيرة في بركة اللحام: إضافة عوامل تلقيح مثل التيتانيوم أو الألومنيوم، استخدام إضافات لحام تحتوي على أكاسيد أو كربيدات موزعة بدقة. هذه الجسيمات تعمل كنوى وتبدأ التبلور عند تبريد فائق منخفض. وهكذا ينشأ بنية حبيبية ناعمة ومتينة بدون مسامية. لا تترك بركة اللحام سائلة لفترة طويلة دون داعٍ وتجنب النقاء العالي جداً للمواد إذا لم تكن هناك حاجة خاصة.