Durcissement intergranulaire
Le durcissement par joints de grains augmente la résistance mécanique en réduisant la taille des grains dans les métaux. Les joints de grains agissent comme des obstacles au mouvement des dislocations, ce qui augmente la résistance.
Mécanisme d'action physico-chimique
Le durcissement par joints de grains repose sur le fait que les grains plus petits dans les métaux ont plus de joints de grains. Ces joints agissent comme des obstacles infranchissables au mouvement des dislocations des atomes à l'intérieur du cristal. Plus il y a de joints de grains, plus il est difficile pour les atomes de se déplacer, ce qui augmente la résistance mécanique.
Importance métallurgique et risques lors du soudage
Une taille de grain trop grande peut entraîner une résistance moindre et augmenter le risque de fissures et de déformations. Pour la soudure, il est important de garder la taille de grain dans la structure aussi petite que possible afin d'assurer une grande ténacité. Un refroidissement trop rapide peut toutefois conduire à une taille de grain irrégulière et grossir la structure.
Pratique en atelier et consignes
Pour maximiser le durcissement par joints de grains, un refroidissement contrôlé doit être assuré lors du soudage. Cela peut être obtenu en utilisant de l'eau de refroidissement ou des milieux de refroidissement spéciaux. La vitesse de refroidissement doit être réglée de manière à ce que la structure refroidisse de manière uniforme et fine. Un refroidissement trop rapide (par exemple avec un temps de refroidissement t8/5 < 5 s) peut conduire à une taille de grain irrégulière et à une structure martensitique dangereuse, tandis qu'un refroidissement trop lent (t8/5 > 25 s) grossit la structure et réduit la ténacité.