คอนสติทูชันอันเดอร์คูลลิ่ง

กลไกทางฟิสิกส์เคมี

การทำใต้น้ำที่เกิดจากองค์ประกอบทางโครงสร้าง (Constitutional Supercooling) เกิดขึ้นเมื่อในโลหะหลอมมีธาตุที่ละลายอยู่ (เช่น ซิลิคอนหรือคาร์บอน) เข้มข้นสะสมอยู่ที่ด้านหน้าแนวการแข็งตัว ธาตุเหล่านี้พาความร้อนมาด้วยและทำให้บริเวณโดยรอบเย็นลง ส่งผลให้บริเวณนั้นเย็นตัวเร็วขึ้น

ความสำคัญทางโลหะวิทยาและความเสี่ยงในการเชื่อม

Constitutional Supercooling อาจทำให้เกิดการเติบโตแบบเดนไดรต์ (dendritic growth) ซึ่งเกิดผลึกที่แข็งแรง ผลึกเหล่านี้อาจส่งผลเสียต่อสมบัติทางกลของแนวเชื่อมและทำให้เกิดรอยแตกหรือการแตกหัก นอกจากนี้ยังอาจทำให้เกิดความเค้นในแนวเชื่อมเพิ่มขึ้น ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดรอยแตกขณะร้อน

การปฏิบัติในโรงงานและคำแนะนำในการดำเนินการ

เพื่อลด Constitutional Supercooling ควรตั้งอุณหภูมิหลอมให้ต่ำกว่าจุดยูเทกติก (eutectic point) ซึ่งจะป้องกันการเติบโตอย่างรวดเร็วของเดนไดรต์ นอกจากนี้การเย็นตัวที่สม่ำเสมอของแนวเชื่อมก็สำคัญ ซึ่งทำได้โดยใช้เวลาเย็นตัวที่เหมาะสมและใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนที่เหมาะสม