Konstitutionell underkylning
Konstitutionsunderkylning är den lokala avkylningen av smältan framför stelningsfronten genom koncentrationsgradienter av lösta grundämnen, vilket främjar dendritisk tillväxt.
Fysikalisk-kemisk verkningsmekanism
Konstitutionell underkylning uppstår när koncentrerade mängder av lösta grundämnen (t.ex. kisel eller kol) i smältan når framför stehningsfronten. Dessa grundämnen drar med sig värme och kyler den lokala omgivningen, vilket leder till snabbare avkylning i detta område.
Metallurgisk relevans & risker vid svetsning
Konstitutionell underkylning kan leda till dendritisk tillväxt, där starka kristaller bildas. Dessa kristaller kan påverka svetsfogens mekaniska egenskaper negativt och leda till sprickor eller brott. Dessutom kan det leda till ökad spänningsbildning i fogen, vilket ökar risken för varmsprickor.
Verkstadspraxis & åtgärder
För att minimera konstitutionell underkylning bör smälttemperaturen ställas in så att den ligger under den eutektiska punkten. Detta förhindrar snabb tillväxt av dendriter. Dessutom är jämn avkylning av svetsfogen viktig. Detta kan uppnås genom lämplig kyltid och användning av lämpligt kylmedium.