Твердий розчин
Твердий кристал, у якому чужорідні атоми рівномірно розподілені або вбудовані в ґратку основного металу.
Тверді розчини утворюються, коли чужорідні атоми розчиняються в ґратці основного металу під час плавлення або за високої температури. Атоми або займають регулярні вузли ґратки, або вклинюються між наявними атомами. Ґратка залишається однорідною, окрема фаза не утворюється.
Під час зварювання вирішальним є поведінка під час охолодження. Якщо охолоджуєш занадто швидко, чужорідні атоми залишаються "замороженими" в ґратці. Це створює напруження в ґратці, робить матеріал твердішим і крихкішим. У сталі з вуглецем може так утворитися небажаний мартенсит. Крім того, занадто багато легуючих елементів можуть підвищити схильність до тріщин у зоні термічного впливу.
Тому узгоджуй підведення тепла та охолодження з матеріалом. Для сталей з високим вмістом вуглецю допомагає попередній підігрів, для товстих деталей потрібно стежити за температурою між проходами. Мета — щоб легуючі елементи чисто розчинилися, без надмірного росту зерна чи утворення твердих структур.