Seigerungskoeffizient für Legierungselemente
Der Seigerungskoeffizient gibt an, wie sich das Konzentrationsverhältnis eines Elements in der Schweißnaht zum Restschmelz verändert. Er ist entscheidend für die Vorhersage von Mikrozeiligkeit und Warmrissen.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Der Seigerungskoeffizient (Sk) beschreibt, wie stark sich das Konzentrationsverhältnis eines Elements im erstarrenden Kristall zum Restschmelz ändert. Er ist ein thermodynamischer Wert und wird durch die Differenz zwischen der partiellen Spannung des Elements in Kristall und Schmelze berechnet.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Ein hoher Seigerungskoeffizient bedeutet, dass sich das Element stark konzentriert. Dies kann zu Mikrozeiligkeit und Warmrissen führen, insbesondere wenn die Schmelznaht schnell abkühlt. Ein niedriger Seigerungskoeffizient verhindert starke Konzentrationen und minimiert Risiken für Risse.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Um Mikrozeiligkeit und Warmrisse zu minimieren, ist es wichtig, den Seigerungskoeffizienten der verwendeten Legierung zu kennen. Bei hohen Werten sollte die Abkühlschrittweite reduziert werden (z.B. durch geschwindigkeitsbegrenzte Kühlung oder Einsatz von Kühlwasser). Bei niedrigen Werten kann die Abkühlgeschwindigkeit erhöht werden, um eine gleichmäßige Körnung zu erreichen.