تشكيل الحبيبات الدقيقة بالزركونيوم
يمنع الزركونيوم نمو البلورات الكبيرة في الفولاذ الخاص عن طريق تكوين الكربيد والنيتريد. يؤدي ذلك إلى حبيبات دقيقة ويحسن الصلابة والمتانة.
آلية التأثير الفيزيائية والكيميائية
يتفاعل الزركونيوم في حوض اللحام المنصهر مع الكربون والنيتروجين لتكوين الكربيد والنيتريد. ترتبط هذه المركبات بحدود البلورات وتحد من نمو البلورات الكبيرة، مما يؤدي إلى تكوين حبيبات دقيقة.
الأهمية المعدنية والمخاطر أثناء اللحام
يؤدي تكوين الحبيبات الدقيقة إلى تحسين الصلابة والمتانة للفولاذ، ولكنه يقلل أيضًا من مطيليته. عند تركيز عالٍ جدًا من الزركونيوم، قد يؤدي البنية المجهرية إلى أطوار صلبة جدًا مثل المارتنسيت، مما يؤدي إلى شقوق ساخنة وقابلية تشكيل منخفضة.
ممارسة الورشة وتعليمات العمل
لتحقيق تكوين حبيبات دقيقة بالزركونيوم الأمثل، يجب أن يكون محتوى الزركونيوم في حوض اللحام بين 0,1% و 0,5%. يجب أن تكون خطوات التبريد بطيئة (t8/5 > 25 s) لمنع نمو البلورات الكبيرة. في حالة التبريد السريع جدًا، قد يصبح تركيز الزركونيوم مرتفعًا جدًا ويؤدي إلى بنية صلبة جدًا.