การชุบแข็งสารละลายของแข็ง

กลไกทางฟิสิกส์-เคมี

การแข็งตัวแบบสารละลายของแข็งเป็นกระบวนการที่อะตอมแปลกปลอมถูกละลายเข้าไปในโครงผลึกโลหะ อะตอมเหล่านี้อาจเป็นการแทนที่ (ขนาดอะตอมเท่ากัน) หรือการแทรก (ขนาดอะตอมต่างกัน) พวกมันสร้างสนามความเค้นเฉพาะที่ในโครงผลึกและขัดขวางการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันของอะตอมโลหะ ซึ่งนำไปสู่ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น

ความสำคัญทางโลหะวิทยาและความเสี่ยงในการเชื่อม

หากการแข็งตัวแบบสารละลายของแข็งไม่เพียงพอ เหล็กกล้าอาจเสี่ยงต่อการแตกร้าวและรอยแตกขณะร้อน สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันไม่ถูกยับยั้งอย่างเพียงพอและเกิดการก่อตัวของรูพรุนหรือโครงสร้างความเค้น การแข็งตัวที่มากเกินไปทำให้เหล็กกล้าแข็งเกินไป ซึ่งส่งผลเสียต่อความเหนียวและความสามารถในการขึ้นรูป

การปฏิบัติในโรงงานและคำแนะนำในการดำเนินการ

เพื่อให้แน่ใจว่าการแข็งตัวแบบสารละลายของแข็งมีประสิทธิผล จำเป็นต้องรักษาแนวเชื่อมให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิวิกฤต ช่วงนี้แตกต่างกันไปตามชนิดของเหล็กกล้าและสามารถกำหนดได้จากเอกสารข้อมูลวัสดุ ตัวอย่างเช่น สำหรับเหล็กกล้าที่มีโครงสร้างมาร์เทนไซต์ ควรทำการระบายความร้อนเพื่อให้ค่า t8/5 อยู่ระหว่าง 10 ถึง 20 วินาที ซึ่งรับประกันการแข็งตัวที่เพียงพอโดยไม่เกิดความแข็งที่มากเกินไป