Dendritisk kristalltillväxt
Dendritisk kristalltillväxt bildas i underkylda smältor på grund av koncentrationsgradienter och riktad värmebortförsel. Den leder till en trädgrenad stelningsstruktur som bestämmer den initiala mikrostrukturen.
Fysikalisk-kemisk verkningsmekanism
Dendritisk kristalltillväxt uppstår när det i en flytande metallsmälta finns koncentrationsgradienter och riktad värmeavledning. Smältämnena kondenserar vid de kallare ställena till kristaller som breder ut sig som trädrötter. Processen påverkas av atoms och joners olika diffusionhastighet i smältan.
Metallurgisk relevans och risker vid svetsning
Dendriter kan ge fina, sprickbenägna strukturer, särskilt om de uppstår i svetsens kallare områden. Detta kan försämra segheten och de mekaniska egenskaperna hos metallen. För kraftig dendrittillväxt kan också ge hetsprickor och svetsfel, särskilt vid höga spänningar eller hos material med låg seghet.
Verkstadspraktik och åtgärder
För att minimera dendrittillväxt är det viktigt att noggrant ställa in kylningen under svetsförloppet. Detta kan göras genom optimal strålriktning och -intensitet samt genom användning av skyddsgas. Vissa metaller kräver speciella svetsparametrar för att undvika dendrittillväxt. Det är också viktigt att noggrant kontrollera smälttiden och kyltiden för att få en homogen stelningsstruktur.