鑄錠和鑄件凝固后顯微偏析檢測用專業(yè)型顯微鏡

鑄錠和鑄件內(nèi)的偏析
  在凝固后的組織中可以劃分出兩類偏析：宏觀偏析，即在和
試樣尺寸相當?shù)某叨确秶鷥?nèi)的成分變化；和微觀偏析，這是出現(xiàn)
在二次枝晶軸間距尺度范圍內(nèi)的成分變化。

  已經(jīng)談到過，由于形成中心組織和最后凝固液滴中的非平衡
相，沿枝晶截面就存在著成分上的很大差異。從試驗中發(fā)現(xiàn)：只
要枝晶形態(tài)不變，而且固相中的擴散是可以忽略的，那么盡管冷
卻速度影響著枝晶問距，它也不會很大地改變?nèi)苜|(zhì)濃度分布的幅
度。這一結(jié)論可以用到十分寬的實際冷卻速度范圍。

  有四種重要的因素會在鑄錠中造成宏觀偏析，這些是(1)凝
固及熱收縮；(2)枝晶間液體中的密度差異；(3)固相與液相之間
的密度差異，(4)在液相中由于溫度引起的密度差異所造成的對
流。由于這些因素在凝固中引起大范圍內(nèi)的物質(zhì)流動，于是就造
成了宏觀偏析。

總的來說偏析是不希望的，因為它對機械性能有著明顯的有
害影響。顯微偏析可以借助于隨后的均勻化熱處理消除，但是在
固體中的擴散太慢了，以至不可能去除宏觀偏析，這只能靠很好
地控制凝固過程來防止或減弱它。

連續(xù)鑄造
  近來使用一些這樣的工藝過程；鑄造基本上是一個動態(tài)的工
藝而不是靜態(tài)的工藝。在這些情況下，熔融的金屬連續(xù)地澆注入
一個水冷的鑄模(例如銅制的)中，而已凝固的金屬則連續(xù)地以
板狀或棒狀的形式拉出來。
可以看到，拉下的速度要使固體一液體界面在形狀和位置方
面保持得如圖所示那樣。理想的情況是液體的流動應(yīng)當垂直向
下，而如果流動保持這種形式，鑄錠斷面上的最終成分將是均勻
的。實際上液壓效應(yīng)不允許這種簡單類型的流動，流線傾向于呈
扇形向外展開(如箭頭所示)，在接近心部產(chǎn)生負偏析，凝固沿著
在熔融液體中由等溫線的法線所給出的最大溫度梯度進行。焊接
凝固在一些特征上與連續(xù)鑄造有著共同點，它也是一個動態(tài)過程。
焊接和連續(xù)鑄造中的熱流
  正如前面已經(jīng)討論過的，涉及熔化區(qū)的熱分布和過程動力學(xué)
的許多因素，在連續(xù)鑄造和焊接中是很相似的。作為例證我們首
先討論焊接過程，然后討論這些結(jié)論是怎樣能夠用于連續(xù)鑄造
的。與連續(xù)鑄造相比，焊接凝固的“錠模”有著與熔融液體近乎
同樣的成份。

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