鑄造合金晶粒組織的控制
所有鑄件及鑄錠都要求具有等軸細(xì)晶粒組織。這類組
織是各向同性的,其性能也甚為優(yōu)異。要求得到這種組織,就要
抑制柱狀晶的長大,這可用創(chuàng)造條件促使形成等軸晶晶核來達(dá)
到。其必不可少的先決條件,是形成晶體的網(wǎng)絡(luò),以對(duì)柱狀晶的
進(jìn)一步長大起有效的阻礙作用??刹捎玫闹饕侄斡卸?br> (a)控制鑄造條件或使用孕育劑,以控制成核,
(b)使用物理方法,如攪拌、超聲振動(dòng),以導(dǎo)致動(dòng)態(tài)晶粒
細(xì)化。
熔焊焊縫的宏觀組織
熔焊焊縫凝固的機(jī)理,與普通鑄件基本相同。其主要區(qū)別在
于
(i)凝固速度高,
(ii)液體中的溫度梯度很陡,焊接熔池中心區(qū)的溫度較熔
點(diǎn)要高得多。
在熔化焊縫的宏觀組織中,沒有相當(dāng)于激冷區(qū)的組織,因?yàn)椋?br>在熔融區(qū)邊界處,部分熔化了的晶粒起著基底作用,故一開始便
長出柱狀晶。熱源一旦移開,這種長大就馬上開始,并不需要形
成晶核。晶體呈柱狀長大,通常并一直延長至中心線。
從胞狀長大到胞狀一樹枝狀長大,各種常見的長大組織,均可以觀
察到。這些,多少都是比較自由的樹枝狀長大。雖然,在焊
接熔池中攪動(dòng)現(xiàn)象大量存在,即存在著有利于動(dòng)態(tài)晶粒細(xì)化的
條件,但通常觀察不到等軸晶區(qū)。如前所述,要形成等軸晶區(qū),
枝晶的碎片(由破碎或重熔而形成)必須不熔化,而殘存于界面
以外的液體中。焊接熔池中心區(qū)的高溫,使得碎晶難以殘存下
來。
鑄錠底部形成高純度材料區(qū)的原因,有人歸因于初生枝晶的
比重偏析,這種初生枝晶是借柱狀晶區(qū)枝晶的重熔,或在夾雜物
上成核而形成的,也有人歸因于液體的強(qiáng)制對(duì)流。一些
模擬試驗(yàn)的研究結(jié)果,支持比重偏析機(jī)理
正偏析區(qū)有兩種特有的形式。外面的帶狀偏析,稱為A一型
偏析。這種偏析呈吊索狀,排列在以鑄錠底面為錐底的一些圓錐
體的表面上。它們主要出現(xiàn)在靠近柱狀晶區(qū)端面并與之大致相平
行的一個(gè)區(qū)域內(nèi)。鑄錠內(nèi)部,出現(xiàn)V一型偏析帶。其偏析物相當(dāng)均
勻地分布在錐頂朝下的一些圓錐體的表面上。這種偏析多發(fā)生于
鑄錠中心的等軸晶區(qū)內(nèi)。
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