Widmannstätten-rakenne
Widmannstätten-rakenne koostuu levy- tai neulamaisista kitefaaseista, jotka muodostuvat peruskiteen tiettyjä kiteitä pitkin. Tämä rakenne esiintyy nopeassa jäähtymisessä korkean lämpötilan hitsisauma-alueilla.
Fysikaalis-kemiallinen vaikutusmekanismi
Widmannstättenin rakenne syntyy, kun korkealämpötilaiset hitsaussaumat jäähtyvät nopeasti (quenching). Tällä prosessinopeudella metallilla ei ole tarpeeksi aikaa kiteytyä täysin, ja se muodostaa sen sijaan levy- tai neulamaisia kiderakenteita emäkiteen tiettyjä kidetasoja pitkin.
Metallurginen merkitys ja riskit hitsauksessa
Widmannstättenin rakenne voi johtaa kohonneeseen kovuuteen ja sitkeyteen, mikä on joissakin sovelluksissa toivottavaa. Se voi kuitenkin myös lisätä jännitysten muodostumista ja siten aiheuttaa halkeamia, erityisesti jos metalli on mekaanisen kuormituksen alaisena. Lisäksi rakenne voi heikentää muovattavuutta ja aiheuttaa sinkkihaurautta.
Työpaikkakäytäntö ja toimintaohjeet
Widmannstättenin rakenteen välttämiseksi tai hallitsemiseksi on tärkeää säädellä hitsausalueen jäähtymistä. Tämä voidaan saavuttaa valitsemalla sopiva suojakaasu ja jäähdytysstrategia. Korkealämpötilaisille teräksille (esim. HSS) tulisi käyttää hallittua jäähdytystä tai hitsauksen jälkeistä lämpökäsittelyä (PWHT), jotta rakenne vakautuu ja halkeamien muodostuminen vältetään.