Sulami tardumine — Materjaliteadus

Kui , sulatab põhi- ja vedelaks keevitusbasseiniks. Mis edasi juhtub, määrab õmbluse kvaliteedi: sulam tardub sekundi murdosades, ja mitte suvaliselt, vaid kindlate metallurgiliste reeglite järgi.

Tardumine algab alati kõige külmemast kohast — see on õmbluse serv, st kontakt veel tahke . Siin, sulamisjoonel, tekivad esimesed tuumad. Kuna soojus kandub välja, kasvavad kristallid mõlemalt servalt sulamisjoonega risti õmbluse keskosa suunas. Tekivad pikad, sambataolised kristallid — . Õmbluse keskosas kohtuvad kaks kasvufrondi.

Just see koht on Achilleuse kand. Kokkupõrkel lükkavad kasvavad kristallid viimased lisandid ja madala sulamistemperatuuriga koostisosad enda ette — need kogunevad keskele . See kesksegregatsioon on klassikaline ja tsoon, sest seal on koondunud kahjulikud elemendid nagu väävel ja fosfor ning õmblus on kokkutõmbumisel tõmbepinge all.

Teine probleem on — temperatuurivahemik tardumise alguse ja lõpu vahel. Puhtad metallid ja eutektikumid tarduvad kindlal temperatuuril, sulamid aga vahemikus. Mida laiem see intervall, seda tõenäolisemalt tekib pudrutaoline üleminekuolek, milles võivad tekkida praod. Seetõttu on mõned terased (kõrge väävli-/fosforisisaldusega) eriti pragudele vastuvõtlikud.

Sul on kaks hooba vastu. Esiteks koostis: lisamaterjal, milles on veidi (roostevabade teraste puhul) või puhtad, vähese väävlisisaldusega lisamaterjalid, hoiab kahjutuna. Teiseks geomeetria: liiga sügav ja kitsas keevitusbassein (sügav läbivoolu suhe) sunnib kristallid otse üksteise vastu kasvama ja surub kõik lisandid keskele. Laiem bassein või võnkumine jaotab tardumisfrondi ja leevendab keskosa.

Ka järgnevas sõltub tardumisest: keevitusbassein eraldab nii palju soojust, et selle kõrval olev jämedateraliseerub. Jämedad terad on pehmemad ja pragudele vastuvõtlikumad — veel üks põhjus, miks hoida soojussisestust kontrolli all.