Schmelzstelle

Schmelzstelle ist ein Begriff aus der Materialwissenschaft und der Geologie, der den Ort bezeichnet, an dem ein Material durch Wärmezufuhr in den flüssigen Zustand übergeht. Der Begriff umfasst Punkte, Zonen oder Grenzlinien, an denen der Phasenübergang von fest zu flüssig stattfindet. Typisch ist, dass die Temperatur dort dem Schmelzpunkt oder dem Schmelzbereich des Materials entspricht, wobei bei Legierungen oft ein Bereich statt eines einzigen Punktschmelzens vorliegt.

In der technischen Praxis tritt die Schmelzstelle häufig bei Schweiß-, Löt- oder Laserverarbeitung auf. Eine lokale Hitzezufuhr lässt das Material über seine Schmelztemperatur hinaus schmelzen und einen Schmelzpool oder eine Schmelzfront bilden. Die Größe, Form und Ausprägung der Schmelzstelle hängen von der Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs, dem Wärmeeintrag, der Bauteilgeometrie und der Legierung ab. Bei Mehrkomponenten-Legierungen können Schmelzbereiche auftreten, insbesondere in eutektischen Systemen, wodurch der Schmelzprozess nicht eindimensional verläuft.

In der Geologie und Petrologie bezeichnet die Schmelzstelle den Bereich, in dem Gestein partiell schmilzt, typischerweise unter hohen Temperaturen in Mantel- oder Subduktionszonen. Partielle Schmelze erzeugt Magma und ändert die chemische Zusammensetzung des verbleibenden Gesteins. Solche Zonen helfen, geodynamische Prozesse zu verstehen und liefern Hinweise auf Temperaturfelder und Mantelströme.

Zur Untersuchung von Schmelzstellen werden thermische Analysen, mikroskopische Untersuchungen von Dünnschnitten, Messungen der Temperaturfelder sowie numerische Modelle der Wärmeleitung eingesetzt. Sie ermöglichen die Bestimmung von Ausbreitung, Größe und Auswirkungen der Schmelzstelle auf Materialeigenschaften und Struktur.

Siehe auch: Schmelzpunkt, Schmelzfront, Schmelzzone, Schmelzbereich.

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