Концентрационное переохлаждение
Концентрационное переохлаждение — это локальное охлаждение расплава перед фронтом затвердевания из-за градиентов концентрации растворённых элементов, что способствует дендритному росту.
Физико-химический механизм действия
Конституционное переохлаждение возникает, когда в расплаве перед фронтом кристаллизации накапливаются концентрированные количества растворённых элементов (например, кремния или углерода). Эти элементы увлекают за собой тепло и охлаждают локальную область, что приводит к более быстрому охлаждению в этом участке.
Металлургическая значимость и риски при сварке
Конституционное переохлаждение может привести к дендритному росту, при котором образуются прочные кристаллы. Эти кристаллы могут ухудшить механические свойства сварного шва и привести к трещинам или разрушениям. Кроме того, оно может вызвать повышенное образование напряжённого состояния в шве, что увеличивает риск горячих трещин.
Практика в мастерской и указания к действию
Чтобы свести к минимуму конституционное переохлаждение, температуру расплава следует устанавливать так, чтобы она была ниже эвтектической точки. Это предотвращает быстрый рост дендритов. Кроме того, важен равномерный отвод тепла от сварного шва. Этого можно достичь за счёт подходящего времени охлаждения и использования соответствующей охлаждающей среды.