Skrućivanje taline
Kako od tekuće rastaljene kupke nastaje čvrst, smjerno ovisan šav
AI generated Rastaljena kupka je tekući metal koji se skrutne u djeliću sekunde. Pritom kristali rastu od boka šava prema sredini, nastaju , i upravo tu nastaju pukotine skrućivanja i vruće pukotine. Ko razumije skrućivanje, zna zašto je sredina šava slaba točka — i kako je izbjeći.
Kod tali osnovni i u tekuću rastaljenu kupku. Ono što se zatim dogodi odlučuje o kvaliteti šava: talina se skrutne u djeliću sekunde, i to ne bilo kako, nego po čvrstim metalurškim pravilima.
Skrućivanje uvijek počinje na najhladnijem mjestu — to je bok šava, odnosno kontakt s još čvrstim . Ovdje se, na liniji taljenja, stvaraju prvi klice. Budući da toplina odlazi prema van, kristali rastu s oba boka okomito na liniju taljenja prema sredini šava. Nastaju dugi, stupoliki kristali — . U sredini šava dvije fronte rasta se susreću.
Upravo je to mjesto Ahilova peta. Pri susretu, kristali koji rastu guraju pred sobom posljednje nečistoće i niskotaljive sastojke — oni se skupljaju u sredini kao . Ta središnja segregacija klasična je zona za i , jer su tamo koncentrirani štetni elementi poput sumpora i fosfora, a šav je pri skupljanju pod vlačnim naprezanjem.
Drugi problem je — temperaturno područje između početka i kraja skrućivanja. Čisti metali i eutektika skrućuju se pri fiksnoj temperaturi, legure preko područja. Što je taj interval širi, to se prije stvara kašasti prijelazni oblik u kojem mogu nastati pukotine. Zato su neki čelici (s visokim sadržajem sumpora/fosfora) posebno skloni pukotinama.
Imaš dvije poluge protiv . Prvo sastav: dodatni materijal s malo (kod nehrđajućih čelika) ili čisti, niskosumporni dodaci drže bezopasnom. Drugo geometrija: previše duboka, uska rastaljena kupka (dubok odnos provara) prisiljava kristale da rastu jedni prema drugima i potiskuju sve nečistoće u sredinu. Šira kupka ili njihanje raspoređuje frontu skrućivanja i ublažava sredinu.
Također u susjednoj ovisi o skrućivanju: rastaljena kupka otpušta toliko topline da uz nju zrni. Gruba zrna su mekša i sklonija pukotinama — još jedan razlog da držiš unos topline pod kontrolom.