Neiging tot segregatie op korrelgrenzen
Neiging tot segregatie op korrelgrenzen is een thermodynamisch proces waarbij begeleidende en sporenelementen zich aan de korrelgrenzen concentreren. Dit verlaagt lokaal de cohesie van de structuur en kan tot zwakke plekken leiden.
Fysisch-chemisch werkingsmechanisme
Tijdens het lassen of verwerken van metalen kunnen bepaalde elementen (bijkomende en sporenelementen) zich concentreren op de grenzen tussen de kristalcellen (korrelgrenzen). Dit proces, de neiging tot korrelgrens-segregatie, gebeurt door de thermodynamische neiging om de Gibbs-energie te minimaliseren. Elementen zoals silicium of koolstof kunnen zich ophopen op de korrelgrenzen en de lokale cohesie van het metaal verminderen.
Metallurgische relevantie en risico's bij het lassen
De segregatie van bijkomende en sporenelementen kan leiden tot zwakke plekken in het microstructuur, zoals hete scheuren (hot cracking) of verminderde taaiheid. Vooral bij processen op hoge temperatuur zoals gasbehandelingen of lassen met hoge spanningen is de neiging tot korrelgrens-segregatie een belangrijke factor voor de kwaliteit van de lasnaad.
Praktijk in de werkplaats en richtlijnen
Om de neiging tot korrelgrens-segregatie te minimaliseren, moeten bij het lassen lage spanningen en gecontroleerde temperaturen worden aangehouden. Bij metalen met een hoge segregateigenschap moet zorgvuldig worden gekozen voor het lasproces en moeten procesparameters zoals temperatuur en tijd worden nageleefd. Indien nodig kan ook een nabehandeling na het lassen worden uitgevoerd om de segregatie te verminderen.