La solidificación de la masa fundida
Cómo un baño de fusión líquido se convierte en un cordón sólido y direccional
AI generated El baño de fusión es metal líquido que solidifica en fracciones de segundo. Durante este proceso, los cristales crecen desde el flanco del cordón hacia el centro, se forman , y es aquí donde aparecen las grietas de solidificación y en caliente. Quien entiende la solidificación, sabe por qué el centro del cordón es el punto débil y cómo evitarlo.
Al el funde el material base y el formando un baño de fusión líquido. Lo que ocurre después decide la calidad del cordón: la masa fundida solidifica en fracciones de segundo, y no de cualquier manera, sino según reglas metalúrgicas fijas.
La solidificación siempre comienza en el punto más frío: el flanco del cordón, es decir, el contacto con el aún sólido. Aquí, en la línea de fusión, se forman los primeros núcleos. Como el calor fluye hacia afuera, los cristales crecen desde ambos flancos perpendicularmente a la línea de fusión hacia el centro del cordón. Se forman cristales largos y columnares: los . En el centro del cordón se encuentran los dos frentes de crecimiento.
Precisamente este punto es el talón de Aquiles. Al encontrarse, los cristales en crecimiento empujan las últimas impurezas y los componentes de bajo punto de fusión delante de ellos: se acumulan en el centro como . Esta segregación central es la zona clásica para y , porque allí se concentran elementos nocivos como azufre y fósforo, y el cordón está sometido a tensiones de tracción durante la contracción.
Un segundo problema es el : el rango de temperaturas entre el inicio y el final de la solidificación. Los metales puros y los eutécticos solidifican a una temperatura fija; las aleaciones, en un rango. Cuanto más ancho es este intervalo, más fácil es que se forme un estado de transición pastoso en el que pueden aparecer grietas. Por eso, algunos aceros (con alto contenido de azufre/fósforo) son especialmente propensos a la fisuración.
Tienes dos palancas contra las . Primero, la composición: un aporte con algo de (en aceros inoxidables) o aportes limpios y bajos en azufre mantienen la inofensiva. Segundo, la geometría: un baño de fusión demasiado profundo y estrecho (relación de penetración alta) obliga a los cristales a crecer directamente uno hacia el otro y a comprimir todas las impurezas en el centro. Un baño más ancho o el movimiento de balanceo distribuyen el frente de solidificación y neutralizan el centro.
También el en la consiguiente depende de la solidificación: el baño de fusión libera tanto calor que el adyacente engruesa el grano. Los granos gruesos son más blandos y más propensos a fisurarse: otra razón para mantener bajo control el aporte de calor.