Αυτοΐαση διαταραχών
Η αυτοΐαση διαταραχών είναι η αμοιβαία εξάλειψη διαταραχών αντίθετου πρόσημου σε αυξημένη θερμοκρασία. Έτσι μειώνεται η πυκνότητα διαταραχών στο κρυσταλλικό πλέγμα. Το αποτέλεσμα: η σκληρότητα και η αντοχή του υλικού μειώνονται, η ολκιμότητα αυξάνεται.
Φυσικοχημικός μηχανισμός δράσης
Οι διαταραχές είναι γραμμικά σφάλματα πλέγματος. Δημιουργούνται κατά την πλαστική παραμόρφωση. Σε υψηλή θερμοκρασία τα άτομα αποκτούν αρκετή ενέργεια για να αναδιαταχθούν. Οι διαταραχές μπορούν να ολισθήσουν και να αναρριχηθούν. Όταν δύο διαταραχές με αντίθετο πρόσημο συναντηθούν, αλληλοεξουδετερώνονται – εξαφανίζονται. Είναι όπως το συν και το πλην: εξουδετερώνονται. Η αποθηκευμένη ενέργεια παραμόρφωσης στο πλέγμα απελευθερώνεται. Το πλέγμα γίνεται πιο κανονικό.
Μεταλλουργική σημασία & κίνδυνοι στη συγκόλληση
Κατά τη συγκόλληση δημιουργείται μια ζώνη θερμικής επιρροής. Εκεί το βασικό υλικό θερμαίνεται για σύντομο χρόνο. Σε εν ψυχρώ σκληρυμένους χάλυβες (π.χ. εν ψυχρώ ελασματοποιημένα φύλλα) η θέρμανση οδηγεί σε επούλωση των διαταραχών. Ακριβώς στη μεταβατική ζώνη μεταξύ ραφής και αμετάβλητου βασικού υλικού δημιουργείται μια μαλακή ζώνη. Αυτή η μαλακή ζώνη έχει μικρότερη αντοχή από το υπόλοιπο. Υπό φορτίο μπορεί εκεί να συμβεί παραμόρφωση ή θραύση. Αυτό είναι ένα τυπικό πρόβλημα κατά τη συγκόλληση εν ψυχρώ σκληρυμένων υλικών. Ακόμη και σε συγκολλήσεις πολλαπλών στρώσεων η θερμότητα του επόμενου στρώματος μπορεί να προκαλέσει ανάκτηση στο προηγούμενο στρώμα. Η σκληρότητα μειώνεται.
Πρακτική εργαστηρίου & οδηγίες δράσης
• Πριν τη συγκόλληση ελέγξτε: Είναι το βασικό υλικό εν ψυχρώ σκληρυμένο; (Για παράδειγμα με εν ψυχρώ έλαση ή σύρσιμο.)
• Αν ναι: Σχεδιάστε τη μαλακή ζώνη. Εκτελέστε αποδεικτικό υπολογισμό αντοχής με μειωμένες τιμές στη ΖΘΕ.
• Περιορίστε τη θερμότητα συγκόλλησης: Επιλέξτε μικρή εισροή θερμότητας (π.χ. σύντομους χρόνους τόξου, μικρή ενέργεια γραμμής, αποφύγετε προθέρμανση αν δεν είναι απαραίτητη). Λιγότερη θερμότητα = λιγότερη επούλωση.
• Αν είναι δυνατόν: Μετά τη συγκόλληση εκτελέστε θερμική κατεργασία για ομογενοποίηση ολόκληρης της δομής – αλλά τότε λάβετε υπόψη ότι η συνολική αντοχή μειώνεται, όχι μόνο τοπικά.
• Εναλλακτικά: Χρησιμοποιήστε υλικό με υψηλότερη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης ή αντικαταστήστε την εν ψυχρώ σκληρυμένη κατάσταση με σκλήρυνση κατακρήμνισης.