Sacietēšanas segregācija
Sacietēšanas segregācija ir process, kurā noteikti metāli vai sakausējumi šķidrā stāvoklī kristalizējas par cietiem kristāliem ātrāk nekā citi. Tas noved pie nevienmērīga kristālu izmēra un var izraisīt poru veidošanos un sitamības zudumu.
Fizikāli ķīmiskais iedarbības mehānisms
Sacietēšanas segregācija notiek, kad šķidrā metāla metināšanas vannā noteikti elementi vai sakausējumi kristalizējas par cietiem kristāliem ātrāk nekā citi. Tas bieži ir saistīts ar atšķirīgu elementu šķīdību šķidrā un cietā stāvoklī. Piemēram, daži elementi šķidrumā var būt stipri sakārtoti noteiktās kristālu malās, kas palielina pievilkšanas spēku jauniem atomu kodoliem un palielina kristālu augšanas ātrumu.
Metalurģiskā nozīme un riski metināšanā
Sacietēšanas segregācija var izraisīt nevienmērīgu kristālu izmēru un nevienmērīgu struktūru, kas savukārt izraisa poru veidošanos un sitamības zudumu metināšanas vannā. Šīs poras var ievērojami pasliktināt metinājuma šuves mehānisko izturību un izraisīt plaisas vai karstās plaisas. Turklāt nevienmērīgais kristālu augšanas ātrums var radīt spriegumus struktūrā, kas palielina sabrukšanas risku.
Darbnīcas prakse un rīcības norādījumi
Lai samazinātu sacietēšanas segregāciju, ir svarīgi kontrolēt kušanas procesu tā, lai visi elementi kristalizētos vienlaikus un vienmērīgi. To var panākt, izvēloties pareizo metināšanas sakausējumu, pareizu temperatūras kontroli un izmantojot piemērotus dezoksidētājus. Piemērs ir silīcija izmantošana kā dezoksidētājs, kas saista skābekli un vienlaikus regulē kristālu augšanas ātrumu. Ir svarīgi arī nodrošināt, ka kušanas process ir pietiekami lēns, lai nodrošinātu viendabīgu kristālu veidošanos, bet ne tik lēns, lai rastos poras.