Korrelgrenzenversteviging
Korrelgrenzenversteviging verhoogt de mechanische sterkte door verkleining van de korrelgrootte in metalen. Korrelgrenzen werken als obstakels voor de beweging van dislocaties, wat de sterkte verhoogt.
Fysisch-chemisch werkingsmechanisme
Korrelgrensversterking is gebaseerd op het feit dat kleinere korrels in metalen meer korrelgrenzen hebben. Deze grenzen fungeren als onoverkomelijke obstakels voor de beweging van dislocaties van atomen binnen het kristal. Hoe meer korrelgrenzen aanwezig zijn, hoe moeilijker het is voor atomen om te verschuiven, wat de mechanische sterkte verhoogt.
Metallurgische relevantie & risico's bij het lassen
Een te grote korrelgrootte kan leiden tot lagere sterkte en verhoogt het risico op scheuren en vervormingen. Bij de las is het belangrijk om de korrelgrootte in de microstructuur zo klein mogelijk te houden om een hoge taaiheid te garanderen. Een te snelle afkoeling kan echter leiden tot een ongelijke korrelgrootte en grovere microstructuur.
Praktijk in de werkplaats & aanwijzingen
Om korrelgrensversterking te maximaliseren, moet bij het lassen een gecontroleerde afkoeling worden gegarandeerd. Dit kan worden bereikt door gebruik van koelwater of speciale koelmedia. De koelsnelheid moet zo worden ingesteld dat de microstructuur gelijkmatig en fijn afkoelt. Een te snelle afkoeling (bijv. bij een koeltijd t8/5 < 5 s) kan leiden tot een ongelijke korrelgrootte en een gevaarlijke martensitische microstructuur, terwijl een te langzame afkoeling (t8/5 > 25 s) de microstructuur vergroot en de taaiheid vermindert.