Kas ir šķidrās fāzes saķepināšana?
Daudzas saķepināšanas sistēmas saķepināšanas procesa laikā rada šķidru fāzi. Parasti pievienotie elementi vai savienojumi nereaģē ar matricu un nešķīst tajā, un saķepināšanas laikā var pat kļūt šķidri. Tie nesamitrina matricas materiālu, piemēram, svinu bronzā vai MnS nerūsējošā tēraudā. Šī šķidrā fāze neveicina un neietekmē saķepināšanas procesu; tā vietā tā pastāv matricā kā pilieni, un visa sistēma tiek saķepināta cietvielu difūzijas ceļā.
Turklāt, ja pastāv šķidrā fāze ar ierobežotu reakciju uz matricu un kas samitrina matricas materiālu, pārmērīga šīs šķidrās fāzes veidošanās var izraisīt lokālu karkasa sabrukumu, jo šķidrās fāzes atomu difūzijas ātrums ir daudz ātrāks nekā cietajā fāzē. Tāpēc šķidrās fāzes satura kontrole ir izdevīga saķepināšanas procesam, jo ātrāks masas pārneses ātrums izraisa ātru detaļu blīvēšanu. Šķidrā fāze var pastāvēt divos veidos: viena ir tad, kad šķidrā fāze atrodas visā saķepināšanas tilpnē, ko sauc par nepārtrauktu šķidro fāzi; otrs ir tad, kad šķidrā fāze saķepināšanas laikā sacietē, ko sauc par pārejošu šķidruma fāzi.
Nepārtrauktā šķidrās fāzes saķepināšana ir sadalīta divos veidos: pirmais veids ietver sajaukta pulvera karsēšanu, veidojot šķidrumu. Tipisks piemērs ir smagie sakausējumi, piemēram, W-Fe-Ni sakausējumi, kurus karsē, veidojot šķidru Fe-Ni, kur W ir ierobežota šķīdība; vai WC-Co sakausējumi, kur Co izšķīdina daļu WC, veidojot eitektiku, bet WC izšķīdina tikai ļoti nelielu Co daudzumu. 7.9. attēlā parādīts 90W-7Ni-3Fe sakausējuma mikrogrāfs, kurā redzami sfēriski volframa graudi5}Fe{}{}all Saķepināšanas laikā Fe-Ni izkūst šķidrā fāzē un izšķīdina volframu, izraisot volframa daļiņu sferoidizāciju. Volframa pārpalikums, kas pārsniedz tā šķīdības robežu, izgulsnējas šķidrumā, kas ir tipisks šķīdināšanas un atkārtotas nogulsnēšanās piemērs šķidrās fāzes saķepināšanas laikā.
(Apļveida volframa graudu klātbūtne Ni{0}}Fe-W sakausējuma matricā ir tipisks šķīdināšanas-atkārtotas nogulsnēšanās piemērs fāzes saķepināšanas laikā.)
Otrs veids ir supercietā{0}}līnijas šķidrās fāzes saķepināšana (SLPS). Karsējot iepriekš leģēto pulveri virs cietās daļiņas līnijas, graudu robežas uz virsmas un daļiņu iekšpusē izkūst, radot nelielu daudzumu šķidrās fāzes, kā rezultātā notiek supercietās-līnijas šķidrās fāzes saķepināšana. Šīs šķidrās fāzes veidošanās veicina ātru blīvēšanu. Tipisks SLPS izmantošanas piemērs ir M2 tipa instrumentu tērauds. 7.10. attēlā parādīta tipiska M2 tipa instrumentu tērauda saķepināta mikrostruktūra. Attēlā redzamas mazas karbīda fāzes daļiņas matricā un lielāks karbīda fāzes daudzums gar noteiktām graudu robežām.
(Graudos ir neliels daudzums karbīda fāzes, un dažās graudu robežās ir liels daudzums karbīda fāzes.)
Pastāv divu veidu pārejoša šķidrās fāzes saķepināšana: pirmā ir reakcijas saķepināšana, kas notiek, kad elements A un elements B veido savienojumu, atbrīvojot siltumu un radot savienojumu AB. NiAl ir šāds piemērs. Otrais ir tad, kad pārejošā šķidrā fāze pazūd noteikta elementa difūzijas dēļ, veidojot cietu šķīdumu. Piemēram, ogleklis veido eitektiku ar dzelzi un hromu. Kad ogleklis izkliedējas matricā, tas veido cietu šķīdumu, un šķidrā fāze sacietē.