Segregazione da solidificazione
La segregazione da solidificazione è il processo in cui alcuni metalli o leghe allo stato liquido cristallizzano più velocemente in cristalli solidi rispetto ad altri. Ciò porta a diverse dimensioni dei cristalli e può causare porosità e perdita di tenacità.
Meccanismo d'azione fisico-chimico
La segregazione durante la solidificazione si verifica quando, in un bagno di metallo liquido, alcuni elementi o leghe cristallizzano più velocemente di altri formando cristalli solidi. Questo è spesso dovuto a diverse solubilità degli elementi allo stato liquido e solido. Per esempio, alcuni elementi possono disporsi fortemente su determinate facce cristalline nel liquido, aumentando l'attrazione per nuovi nuclei atomici e accelerando la velocità di crescita dei cristalli.
Rilevanza metallurgica e rischi nella saldatura
La segregazione durante la solidificazione può portare a dimensioni dei grani disomogenee e a microstrutture irregolari, che a loro volta causano porosità e perdita di tenacità nel bagno di saldatura. Questi pori possono compromettere seriamente la resistenza meccanica del cordone e portare a cricche o cricche a caldo. Inoltre, la velocità di crescita disomogenea dei cristalli può generare tensioni nella microstruttura, aumentando il rischio di fratture.
Pratica in officina e istruzioni operative
Per minimizzare la segregazione durante la solidificazione, è importante controllare il processo di fusione in modo che tutti gli elementi cristallizzino contemporaneamente e uniformemente. Ciò si può ottenere scegliendo la lega di saldatura giusta, controllando correttamente la temperatura e utilizzando adeguati disossidanti. Un esempio è l'uso del silicio come disossidante, che lega l'ossigeno e allo stesso tempo regola la velocità di crescita dei cristalli. È anche importante assicurarsi che il processo di fusione sia abbastanza lento da consentire una formazione omogenea dei cristalli, ma non così lento da favorire la formazione di pori.