Rafforzamento tramite affinamento del grano
Il rafforzamento tramite affinamento del grano aumenta la resistenza meccanica riducendo la dimensione del grano nei metalli. I bordi di grano fungono da ostacoli al movimento delle dislocazioni, aumentando la resistenza.
Meccanismo d'azione fisico-chimico
L'indurimento per affinamento del grano si basa sul fatto che grani più piccoli nei metalli hanno più bordi di grano. Questi bordi fungono da ostacoli insormontabili al movimento delle dislocazioni degli atomi all'interno del cristallo. Più bordi di grano sono presenti, più difficile è per gli atomi spostarsi, aumentando così la resistenza meccanica.
Rilevanza metallurgica e rischi nella saldatura
Una dimensione del grano troppo grande può portare a una minore resistenza e aumenta il rischio di cricche e deformazioni. Nella saldatura è importante mantenere la dimensione del grano nella microstruttura il più piccola possibile per garantire un'elevata tenacità. Tuttavia, un raffreddamento troppo rapido può portare a una dimensione del grano non uniforme e ingrossare la microstruttura.
Pratica in officina e istruzioni operative
Per massimizzare l'indurimento per affinamento del grano, è necessario garantire un raffreddamento controllato nella saldatura. Ciò può essere ottenuto utilizzando acqua di raffreddamento o mezzi di raffreddamento speciali. La velocità di raffreddamento dovrebbe essere impostata in modo che la microstruttura si raffreddi in modo uniforme e fine. Un raffreddamento troppo rapido (ad esempio con un tempo di raffreddamento t8/5 < 5 s) può portare a una dimensione del grano non uniforme e a una pericolosa microstruttura martensitica, mentre un raffreddamento troppo lento (t8/5 > 25 s) ingrossa la microstruttura e riduce la tenacità.