Kritisk kärnradie
Kritisk kärnradie är den minsta kärnan som vid avkylning inte löses upp av termiska fluktuationer och kan fortsätta växa. Den bestämmer minimistorleken för tillväxt av nya faser.
Fysikalisk-kemisk verkningsmekanism
Den kritiska kärnradien är den minsta radie som en nybildad termodynamisk faskärna måste uppnå för att stabilisera sin existens mot termiska fluktuationer. Under denna radie är tillväxten energetiskt ofördelaktig och kärnan kan lösas upp igen genom slumpmässiga energifluktuationer. Över den kritiska kärnradien blir tillväxten energetiskt gynnsam eftersom den termiska instabiliteten är övervunnen.
Metallurgisk relevans & risker vid svetsning
I svetsammanhang påverkar den kritiska kärnradien bildningen av faser som widmanstätten eller zinkblock. En för liten kritisk kärnradie kan leda till fina, instabila faser som förorenar strukturen och försämrar de mekaniska egenskaperna. Detta kan leda till sprickor, deformationer eller en reducerad livslängd på svetsfogen.
Verkstadspraxis & åtgärder
För att optimalt kontrollera den kritiska kärnradien är det viktigt att noggrant utforma kylningsstegen i svetsprocessen. Detta inkluderar användning av lämpliga skyddsgasinjektorer för att minimera termiska fluktuationer och att hålla korrekta kylningstider. Vid svåra stål eller vid svetsförfaranden med hög kolhalt är det särskilt viktigt att kylningsstegen utförs långsamt och kontrollerat för att säkerställa en stabil kärntillväxt.