Konstitutionunterkühlung
Konstitutionunterkühlung ist die lokale Abkühlung der Schmelze vor der Erstarrungsfront durch Konzentrationsgradienten gelöster Elemente, was dendritisches Wachstum fördert.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Die Konstitutionunterkühlung tritt auf, wenn in der Schmelze konzentrierte Mengen von gelösten Elementen (z.B. Silicium oder Kohlenstoff) vor der Erstarrungsfront ankommen. Diese Elemente ziehen Hitze mit sich und kühlen die lokale Umgebung ab, was zu einer schnelleren Abkühlung in dieser Region führt.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Die Konstitutionunterkühlung kann zu dendritischem Wachstum führen, bei dem sich starke Kristalle bilden. Diese Kristalle können die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht beeinträchtigen und zu Rissen oder Zerbrüchen führen. Darüber hinaus kann sie zu einer erhöhten Spannungszustandsbildung in der Naht führen, was das Risiko von Heißrissen erhöht.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Um die Konstitutionunterkühlung zu minimieren, sollte die Schmelztemperatur so eingestellt werden, dass sie unter dem eutaktischen Punkt liegt. Dies verhindert das schnelle Wachstum von dendriten. Zudem ist eine gleichmäßige Abkühlung der Schweißnaht wichtig. Dies kann durch eine angemessene Kühlzeit und die Verwendung eines passenden Kühlmediums erreicht werden.