Stollingssegregatie
Stollingssegregatie is het proces waarbij bepaalde metalen of legeringen in vloeibare toestand sneller tot vaste kristallen kristalliseren dan andere. Dit leidt tot ongelijke kristalgroottes en kan porositeit en taaiheidsverlies veroorzaken.
Fysisch-chemisch werkingsmechanisme
Stollingssegregatie treedt op wanneer in een vloeibaar metaalbad bepaalde elementen of legeringen sneller kristalliseren tot vaste kristallen dan andere. Dit komt vaak door verschillende oplosbaarheden van de elementen in vloeibare en vaste toestand. Sommige elementen kunnen bijvoorbeeld in de vloeistof sterk gerangschikt zijn op bepaalde kristalvlakken, wat de aantrekkingskracht voor nieuwe atoomkernen vergroot en de kristalgroeisnelheid verhoogt.
Metallurgische relevantie en risico's bij het lassen
Stollingssegregatie kan leiden tot ongelijke kristalgroottes en onregelmatige structuren, wat weer leidt tot porositeit en taaiheidsverlies in het lasbad. Deze poriën kunnen de mechanische sterkte van de las aanzienlijk aantasten en leiden tot scheuren of hete scheuren. Bovendien kan de ongelijke kristalgroeisnelheid spanningen in de structuur veroorzaken, wat het risico op breuk vergroot.
Werkplaatspraktijk en instructies
Om stollingssegregatie te minimaliseren, is het belangrijk om het smeltproces zo te controleren dat alle elementen gelijktijdig en gelijkmatig kristalliseren. Dit kan worden bereikt door de juiste laslegering te kiezen, de juiste temperatuurcontrole en het gebruik van geschikte deoxidatiemiddelen. Een voorbeeld is het gebruik van silicium als deoxidatiemiddel, dat zuurstof bindt en tegelijkertijd de kristalgroeisnelheid reguleert. Het is ook belangrijk om ervoor te zorgen dat het smeltproces langzaam genoeg is om een homogene kristalvorming mogelijk te maken, maar niet zo langzaam dat porositeit optreedt.