Konstitutionell underkylning
Konstitutionell underkylning är en förtida avkylning av smältan genom segregering och anrikning av legeringsämnen. Den främjar tillväxt av kristallnålar (dendritisk tillväxt) och förbättrar svetsfogens mekaniska egenskaper.
Fysikalisk-kemisk verkningsmekanism
Den konstitutiva underkylningen sker genom separation av smälta och legeringsämnen. Detta leder till en förtida avkylning av smältan innan stelningsfronten nås. Därvid bildas kristallnålar (dendriter), vilket främjar kristalltillväxt.
Metallurgisk relevans & risker vid svetsning
Den konstitutiva underkylningen förbättrar svetsfogens mekaniska egenskaper genom att ge finare kornstruktur och bättre seghet. Dock kan alltför kraftig dendritisk tillväxt leda till porbildning om avkylningen inte kontrolleras. Detta kan leda till förlust av hållfasthet och uppkomst av sprickor.
Verkstadspraxis & arbetsanvisningar
För att säkerställa en effektiv konstitutiv underkylning bör smältan avkylas kontrollerat före stelningsfronten. Detta kräver noggrann reglering av avkylningssteg och användning av lämpliga legeringsämnen. För snabb underkylning kan ge glashård kornstruktur, medan för långsam underkylning leder till grov kornstruktur och försämrade mekaniska egenskaper.