Gradient stężenia
Gradient stężenia to lokalne zmiany zawartości stopu w materiale. Występują podczas procesów dyfuzyjnych i wpływają na przemiany fazowe.
Fizykochemiczny mechanizm działania
Gradienty stężeń powstają w wyniku nierównomiernej wymiany atomów lub jonów między różnymi obszarami materiału. Wymiana ta jest spowodowana dyfuzją, podczas której atomy lub jony przemieszczają się z obszarów o wysokim stężeniu do obszarów o niskim stężeniu.
Znaczenie metalurgiczne i ryzyko podczas spawania
Gradienty stężeń mogą prowadzić do lokalnych naprężeń i pęknięć, zwłaszcza gdy występują podczas przemiany fazowej. Naprężenia te powstają w wyniku różnej rozszerzalności różnych faz w materiale. W spoinie może to prowadzić do pęknięć gorących lub do ziarnistości, szczególnie przy wysokich temperaturach i długich czasach chłodzenia.
Praktyka warsztatowa i instrukcje postępowania
Aby zminimalizować gradienty stężeń, ważne jest kontrolowanie szybkości chłodzenia spoiny. Zbyt szybkie chłodzenie może prowadzić do szklistej przemiany fazowej i pęknięć (t8/5 < 5 s). Zbyt wolne chłodzenie może prowadzić do rozrostu ziarna i ziarnistości (t8/5 > 25 s). W przypadku krytycznych elementów zaleca się ciągłe chłodzenie strumieniem wody lub podobną metodą.