Tuhnutie taveniny
Ako sa z tekutého zvarového kúpeľa stane pevný, smerovo závislý zvar
AI generated Zvarový kúpeľ je tekutý kov, ktorý stuhne v zlomku sekundy. Pritom kryštály rastú od hrany zvaru do stredu, vznikajú a práve tu vznikajú trhliny pri tuhnutí a teplé trhliny. Kto rozumie tuhnutiu, vie, prečo je stred zvaru slabé miesto — a ako sa mu vyhnúť.
Pri sa taví základný a na tekutý zvarový kúpeľ. Čo sa potom stane, rozhoduje o kvalite zvaru: tavenina stuhne v zlomkoch sekundy, a to nie hocijako, ale podľa pevných metalurgických pravidiel.
Tuhnutie začína vždy na najchladnejšom mieste — to je hrana zvaru, teda kontakt s ešte tuhým . Tu, na línii tavenia, vznikajú prvé zárodky. Keďže teplo odchádza von, kryštály rastú z oboch hrán kolmo na líniu tavenia smerom do stredu zvaru. Vznikajú dlhé, stĺpcovité kryštály — . V strede zvaru sa obe rastové čelá stretnú.
Práve toto miesto je Achillova päta. Pri stretnutí rastúce kryštály tlačia pred sebou posledné nečistoty a nízko taviteľné zložky — hromadia sa v strede ako . Táto stredová segregácia je klasická zóna pre a , pretože sú tam koncentrované škodlivé prvky ako síra a fosfor a zvar je pri zmrašťovaní pod ťahovým napätím.
Druhý problém je — teplotný rozsah medzi začiatkom a koncom tuhnutia. Čisté kovy a eutektiká tuhnú pri pevnej teplote, zliatiny v rozsahu. Čím širší je tento interval, tým skôr vzniká kašovitý prechodný stav, v ktorom môžu vznikať trhliny. Preto sú niektoré ocele (s vysokým obsahom síry/fosforu) obzvlášť náchylné na trhliny.
Máš dve páky proti . Po prvé zloženie: prídavný materiál s trochou (pri nehrdzavejúcich oceliach) alebo čisté, nízkosírne prídavné materiály udržia neškodnú. Po druhé geometria: príliš hlboký, úzky zvarový kúpeľ (hlboký pomer závaru) núti kryštály rásť priamo proti sebe a vtláčať všetky nečistoty do stredu. Širší kúpeľ alebo kývanie rozdeľuje tuhnúcu frontu a zmierňuje stred.
Aj v nasledujúcej závisí od tuhnutia: zvarový kúpeľ odovzdáva toľko tepla, že vedľa zhrubne. Hrubé zrná sú mäkšie a náchylnejšie na trhliny — ďalší dôvod držať vnútorné teplo pod kontrolou.