IMG67

z cieczy pierwotnego austenitu staje się termodynamicznie możliwa. Im C₀ znajduje się bliżej wierzchołka trójfazowego trójkąta, tym łatwiej może nastąpić przechłodzenie i może zostać odwrócona kolejność krzepnięcia. Zamiast pierwotnych ziaren ferrytu pierwsze będą się wydzielać ziarna austenitu.

6.7. Chemiczna niejednorodność spoiny

W tym rozdziale zostanie przeanalizowane zagadnienie chemicznej niejednorodności spoiny obejmujące takie zjawiska, jak: segregacja składników, pasmowość, wtrącenia obce i przyklejenia oraz porowatość gazowa. Segregację składników można rozpatrywać w skali mikroskopowej lub makroskopowej. Określenie mikrosegregacja odnosi się do zmienności składu w obrębie struktur o rozmiarach mikroskopowych, na przykład gałęzi lub komórek dendrytycznych. Natomiast makrosegregacja oznacza zmienność średniego składu (skład uśredniony dla wielu dendrytów) w obrębie struktur o rozmiarach makroskopowych, na przykład na przekroju spoiny. Makrosegregację określa się, pobierając próbki (na przykład metodą wiercenia w różnych obszarach spoiny) i poddając je analizie chemicznej. Mikrosegregację można określić na zgładzie metalograficznym za pomocą mikrosondy elektronowej lub na cienkich foliach w elektronowym mikroskopie transmisyjnym.

6.7.1. Mikrosegregacja

Redystrybucja składników stopu podczas krzepnięcia prowadzi do mikrosegregacji w poprzek komórek i ramion dendrytów. Przedstawiona w rozdziale 5 analiza zmian stężenia domieszki podczas krzepnięcia może być wykorzystana do wyjaśnienia zmian składu chemicznego podczas krzepnięcia międzykomórkowej lub międzydendrytycznej cieczy w spoinie. Segregację międzykomórkową lub międzydendrytyczną można wyjaśnić, analizując kierunkowe krzepnięcie jednostkowej objętości pokazanej na rysunku 6.68. Mimo że struktura jest komórkowa lub dendrytyczną, powierzchnia rozdziału fazy stałej i ciekłej S/L jest dwuwymiarowa. Analizowany element objętości zajmuje obszar od linii środkowej komórki lub ramienia dendrytu do granicy między komórkami albo ramionami dendrytów.

Rys. 6.68. Usytuowanie elementarnych objętości do analizy mikrosegregacji przy krzepnięciu:

a) komórkowym, b) dendrytycznym [16]

277