Zpevnění hranic zrn
Zpevnění hranic zrn zvyšuje mechanickou pevnost zmenšením velikosti zrn v kovech. Hranice zrn působí jako překážky pohybu dislokací atomů, což zvyšuje pevnost.
Fyzikálně-chemický mechanismus účinku
Zpevnění hranic zrn je založeno na skutečnosti, že menší zrna v kovech mají více hranic zrn. Tyto hranice působí jako nepřekonatelné překážky pro pohyb dislokací atomů uvnitř krystalu. Čím více hranic zrn je přítomno, tím obtížnější je pro atomy se posunout, což zvyšuje mechanickou pevnost.
Metalurgický význam a rizika při svařování
Příliš velká velikost zrna může vést k nižší pevnosti a zvyšuje riziko trhlin a deformací. U svaru je důležité udržet velikost zrna ve struktuře co nejmenší, aby byla zajištěna vysoká houževnatost. Příliš rychlé ochlazování však může vést k nerovnoměrné velikosti zrna a hrubší struktuře.
Praxe v dílně a pokyny
Pro maximalizaci zpevnění hranic zrn by mělo být při svařování zajištěno řízené ochlazování. Toho lze dosáhnout použitím chladicí vody nebo speciálních chladicích médií. Rychlost ochlazování by měla být nastavena tak, aby struktura chladla rovnoměrně a jemně. Příliš rychlé ochlazení (např. při čase t8/5 < 5 s) může vést k nerovnoměrné velikosti zrna a nebezpečné martenzitické struktuře, zatímco příliš pomalé ochlazování (t8/5 > 25 s) způsobí hrubnutí struktury a snížení houževnatosti.