Δομή Widmannstätten
Η δομή Widmannstätten αποτελείται από πλάκες ή βελονοειδείς κρυσταλλικές φάσεις, που σχηματίζονται κατά μήκος συγκεκριμένων κρυσταλλικών επιπέδων του μητρικού κρυστάλλου. Αυτή η δομή εμφανίζεται κατά την ταχεία ψύξη περιοχών συγκόλλησης υψηλής θερμοκρασίας.
Φυσικοχημικός μηχανισμός δράσης
Η δομή Widmanstätten σχηματίζεται με ταχεία ψύξη (quenching) από περιοχές συγκόλλησης υψηλής θερμοκρασίας. Με αυτή την ταχύτητα διεργασίας το μέταλλο δεν μπορεί να έχει αρκετό χρόνο για να κρυσταλλωθεί πλήρως και αντ' αυτού σχηματίζει πλακοειδείς ή βελονοειδείς κρυσταλλικές φάσεις κατά μήκος ορισμένων κρυσταλλικών επιπέδων του μητρικού κρυστάλλου.
Μεταλλουργική σημασία & κίνδυνοι κατά τη συγκόλληση
Η δομή Widmanstätten μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη σκληρότητα και αντοχή, κάτι που σε ορισμένες εφαρμογές είναι επιθυμητό. Ωστόσο, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αυξημένη συσσώρευση τάσεων και επομένως σε ρωγμές, ειδικά όταν το μέταλλο βρίσκεται υπό μηχανική καταπόνηση. Επιπλέον, η δομή μπορεί να οδηγήσει σε κακή μορφοποιησιμότητα και σχηματισμό ψευδαργύρου.
Πρακτική εργαστηρίου & οδηγίες δράσης
Για να αποφευχθεί ή να ελεγχθεί η δομή Widmanstätten, είναι σημαντικό να ρυθμιστεί η ψύξη της περιοχής συγκόλλησης. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την επιλογή του κατάλληλου προστατευτικού αερίου και της στρατηγικής ψύξης. Σε χάλυβες υψηλής θερμοκρασίας (π.χ. HSS) θα πρέπει να εφαρμόζεται ελεγχόμενη ψύξη ή μεταθερμική κατεργασία (PWHT) για να σταθεροποιηθεί η δομή και να αποφευχθεί ο σχηματισμός ρωγμών.