Rozpuszczalność azotu w ciekłym żelazie
Temperaturowo zależna zdolność stali do pochłaniania azotu, która podczas krzepnięcia może powodować porowatość. Pierwiastki stopowe, takie jak chrom, znacznie zwiększają tę rozpuszczalność.
Fizykochemiczny mechanizm działania
W ciekłym żelazie azot jest pochłaniany i rozpuszczany. Ta zdolność pochłaniania wzrasta wraz z temperaturą. W niskich temperaturach pochłonięty azot może wydostać się jako gaz w porach, co prowadzi do gruboziarnistej struktury.
Znaczenie metalurgiczne i ryzyko podczas spawania
Wysoka rozpuszczalność azotu w ciekłym żelazie zwiększa ryzyko powstawania porów. Mogą one osłabić wytrzymałość i ciągliwość spoiny oraz prowadzić do pęknięć. Chrom zwiększa rozpuszczalność azotu, co szczególnie w wysokich temperaturach sprzyja dodatkowemu powstawaniu porów.
Praktyka warsztatowa i instrukcje postępowania
Aby zminimalizować powstawanie porów, temperatura topnienia powinna być regulowana tak, aby była jak najniższa, ale bez zbyt szybkiego chłodzenia metalu. Przy stosowaniu stopów o wysokiej zawartości chromu (np. austenitycznych) należy szczególnie zadbać o kontrolowane chłodzenie. Czas chłodzenia powinien być tak dobrany, aby temperatura w krytycznym zakresie między 800 °C a 500 °C pozostała co najmniej 10 sekund, aby zapewnić jednorodną strukturę.