连铸坯的偏析(一)偏析的类型
发布时间:2014年08月04日 点击数:
钢及合金的凝固发生在一定温度和浓度范围之内,因为溶质元素在液相和固相溶解度的差异及凝固过程中的选分结晶,在凝固结构中产生了溶质元素分布的不均匀性,这种现象称之为偏析。偏析是一种化学成分不均匀的现象,是凝固过程中溶质发生再分配的必然结果。通常来说,偏析会使铸件及轧件的机械性能降低。因此,减轻偏析是铸件及轧件的重要任务。
通常来说,偏析分为宏观偏析和微观偏析两大类。宏观偏析发生在整个铸坯内,成分的差异表现在几厘米或者几十厘米的较大距离内;而微观偏析则发生在几个晶粒范围内或者树枝晶空间内,成分的差异仅仅表现在几微米的较小区间内。
宏观偏析分别包括比重偏析、正偏析、反偏析及通道偏析等几种类型,表现为铸件内外或上下各部位之间化学成分的不同。
微观偏析按其形式可以分为胞晶偏析、枝晶偏析及晶界偏析等。微观偏析多指的是枝晶干(胞晶干)心部与枝晶间(胞晶间)成分上的差异。宏观偏析与微观偏析的类型及特征如下表。
偏析的类型及形成特征
偏析类型 |
形成特征 |
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宏观偏析 |
比重偏析 |
凝固初期产生,由于密度不同引起 |
正偏析 |
开始凝固部分浓度低,最后凝固部分浓度高 |
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反偏析 |
与正偏析溶质分布情况相反,形成的原因是收缩 使铸件心部高浓度溶质的液相穿过枝晶间的通道, 挤压到铸件表面。 |
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通道偏析 |
富有低熔点溶质的液相由于密度差异及凝固收缩 在枝晶间形成流动 |
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微观偏析 |
晶界偏析 |
晶界处溶质浓度高于心部 |
晶内偏析 |
晶体内部成分不均匀 |
——本文摘自文献综述
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