การเย็นตัวต่ำกว่าจุดหลอมเหลวตามองค์ประกอบ

กลไกทางเคมีกายภาพ

การเย็นตัวแบบ constitutional supercooling เกิดขึ้นเมื่อในโลหะหลอมมีสารประกอบหรือธาตุต่าง ๆ (เช่น คาร์บอนและซิลิคอน) เรียงตัวกันไม่เท่ากัน ความแตกต่างของความเข้มข้นนี้ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉพาะที่ เนื่องจากพลังงานการหลอมของสารเติมแต่งแต่ละชนิดไม่เท่ากัน สิ่งนี้ทำให้รอยต่อระหว่างของเหลวกับของแข็งไม่เสถียรและส่งเสริมการเติบโตของโครงสร้างเดนไดรต์

ความสำคัญทางโลหะวิทยาและความเสี่ยงในการเชื่อม

constitutional supercooling อาจทำให้เกิดปัญหาต่าง ๆ ได้ อาจเพิ่มความแข็งของแนวเชื่อม ซึ่งนำไปสู่ martensite ที่แตกร้าวง่าย นอกจากนี้ยังอาจทำให้โครงสร้างหยาบขึ้นและลดความเหนียวของวัสดุ ในกรณีรุนแรงอาจทำให้เกิดรอยแตกร้อนหรือความเค้นตกค้าง ซึ่งลดอายุการใช้งานของแนวเชื่อม

ปฏิบัติการในโรงงานและคำแนะนำ

เพื่อหลีกเลี่ยง constitutional supercooling จำเป็นต้องเลือกและเตรียมวัสดุเชื่อมอย่างระมัดระวัง ซึ่งรวมถึงการควบคุมสารเติมแต่งและการรักษาเส้นทางการหลอมและการเย็นตัวที่ถูกต้อง สำหรับเหล็กกล้าที่มีความแข็งสูงหรือในบริเวณที่มีความเค้นสูง จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำมากขึ้น เพื่อปรับโครงสร้างให้เหมาะสมและลดความเสี่ยงของรอยแตกและปัญหาความแข็ง