減少鋼中偏析的方法-夾雜物和晶粒計量顯微鏡

偏析、  夾雜物和晶粒粗灰偏析鋼的選分結(jié)晶

大家知道，某種成分的鐵碳合金從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，溫度下降到液相
線以下時，液體中開始結(jié)晶析出固相，在兩相區(qū)內(nèi)繼續(xù)降溫，已析出的
固相的成分按固相線變化，剩余液相的濃度按液相線變化。這是指在平
衡狀態(tài)降溫極其緩慢的情況下，固相的成分靠原子擴散來改變。在實際
的冷速條件下，原子尚來不及充分?jǐn)U散，固態(tài)已降至較低的溫度，這樣
就導(dǎo)致了成分的不均勻性，先析出的固態(tài)合金含碳量低，后析出的固態(tài)
合金含碳量高，這種現(xiàn)象叫做選分結(jié)晶。

鋼中除了鐵與碳之外，還有硅、錳、硫、磷等元素和其他雜質(zhì)，由
于選分結(jié)晶的原因，后結(jié)晶的鋼液熔點較低，往往富集有合金元素及較
多的雜質(zhì)，這種現(xiàn)象稱作液析。選分結(jié)晶和液析是造成鋼化學(xué)成分不均
勻(偏析)的重要原因之一。以較大的過冷度迅速結(jié)晶，使鋼液來不及選
分，是減少鋼中偏析的重要方法之一。

我們現(xiàn)在以含碳量為0．65％的鋼為例來討論它的結(jié)晶情況。鋼液
在1480℃左右開始結(jié)晶，

首先結(jié)晶出來的固體含碳量不是0．65％，而僅為0．2％左右。由
于含碳量0．2％固體的析出，鋼液中進一步富集了碳和其他元素。當(dāng)溫
度降到1450℃時，結(jié)晶出來的固體含碳量為0．4％，此時剩余液體中的
含碳量已增加到1．0％左右。溫度降至1410℃左右結(jié)晶將近結(jié)束，結(jié)晶
出來的固態(tài)含碳量接近0．65％，而剩余液相的含碳量高達1．5％。

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