Първично зърнесто втвърдяване
Първичното зърнесто втвърдяване е процесът, при който от течната стопилка непосредствено се образуват кристални зърна. Това води до хомогенна микроструктура без предварително образуване на фази.
Физико-химичен механизъм на действие
Първичната кристализация на зърната започва, щом стопилката се охлади под точката си на топене. Тук директно от течната фаза се образува кристална решетка без междинни фази като например металокарбонатна фаза. Този процес е типичен особено за високочисти стомани или сплави с ниско съдържание на цинк и никел.
Металургично значение и рискове при заваряване
Първичната кристализация на зърната води до хомогенна микроструктура, която предлага отлични механични свойства като висока якост и жилавост. Обаче може да доведе и до повишена твърдост и склонност към горещи пукнатини, особено ако охлаждането е твърде бързо. Това може да причини дефекти при заваряване като отчупвания или счупвания.
Практика в цеха и указания за действие
За да се постигне първична кристализация на зърната и същевременно да се минимизират рисковете, важно е охлаждането на заваръчния шев да се контролира. Това може да се постигне чрез използване на охлаждаща вода или специални охлаждащи средства. Оптималната скорост на охлаждане зависи от използвания материал и желаната микроструктура, но по правило охлаждането трябва да става бавно, за да се осигури хомогенна кристализация.