Αποξείδωση

Φυσικοχημικός μηχανισμός δράσης

Στον υγρό χάλυβα το οξυγόνο είναι διαλυμένο ατομικά. Κατά τη στερεοποίηση η διαλυτότητα του οξυγόνου πέφτει απότομα. Το οξυγόνο θέλει να διαφύγει ως αέριο ή ενώνεται με τον σίδηρο σχηματίζοντας οξείδιο του σιδήρου. Και τα δύο βλάπτουν τη συγκόλληση. Κατά την αποξείδωση προστίθενται στοιχεία με υψηλότερη συγγένεια προς το οξυγόνο, όπως πυρίτιο, μαγγάνιο ή αλουμίνιο. Αυτά τα στοιχεία δεσμεύουν αμέσως το οξυγόνο ως στερεά ή υγρά οξείδια. Τα οξείδια ανεβαίνουν λόγω μικρότερης πυκνότητας και απομακρύνονται ως σκουριά. Έτσι σχεδόν δεν μένει ελεύθερο οξυγόνο στον χάλυβα.

Μεταλλουργική σημασία & κίνδυνοι στη συγκόλληση

Χωρίς επαρκή αποξείδωση σχηματίζονται φυσαλίδες αερίου κατά τη στερεοποίηση. Αυτοί οι πόροι αποδυναμώνουν τη ραφή και μπορούν να οδηγήσουν σε διαρροές. Ταυτόχρονα δημιουργούνται σκληρά, ψαθυρά εγκλείσματα οξειδίων, που δρουν ως εγκοπές και μειώνουν την ολκιμότητα. Υπό δυναμική φόρτιση τέτοιες ραφές σπάνε πρόωρα. Υπερβολική ποσότητα αποξειδωτικού είναι επίσης επιβλαβής: Η περίσσεια πυριτίου ή μαγγανίου μετατοπίζει τη δομή προς υψηλότερη σκληρότητα και μπορεί να ευνοήσει θερμές ρωγμές.

Πρακτική στο συνεργείο & οδηγίες δράσης

Οι τεχνίτες επιλέγουν το πρόσθετο υλικό ανάλογα με το βασικό υλικό και την επιφάνεια. Για μη κραματωμένο χάλυβα παίρνουν σύρμα ή ηλεκτρόδιο με επαρκές μαγγάνιο και πυρίτιο (π.χ. G3Si1 με 1,5 % Mn και 0,8 % Si). Σε σκουριασμένα ή καμένες λαμαρίνες αυξάνουν το ποσοστό αποξείδωσης ή καθαρίζουν μηχανικά την πλευρά της ραφής εκ των προτέρων. Η σκουριά πρέπει να αφαιρείται πλήρως μετά από κάθε αλλαγή στρώσης, ώστε να μην παγιδεύονται οξείδια.