铸造钢锭显微偏析孔隙及粗晶粒结构工艺检测显微镜
加工的效果
热加工和冷加工通过各种方式改变铸态组织。某些材料的铸
态初晶结构被再结晶组织所取代,再结晶可能来自于形变或固态
转变。另一方面,像许多铝合金,原始晶粒组织可以继续存在于
加工后的组织里,虽然同时也存在细小晶粒的次晶粒组织。经过
一定程度的热加工,可以封闭甚至焊合显微孔隙。工业用合金以
热加工的办法难以完全消除显微偏析。
当不平衡的第二相存在于铸态组织里,正如很多轻合金那
样,加工促进固溶化的程度取决于热加工对第二相的影响如何。
举一简单例子,假定第二相是以小而分离的颗粒存在,而且是
如此的坚硬,以致子在热加工时既不变形也不破碎。
在铸造钢锭里的显微偏析有时候和孔隙及粗晶粒结构结合在
一起,使得高合金材料开始加工时确实遇到很大困难。因此,许多
高强度的黑色和有色合金的化学成分就成为协调通过加工获得较
佳性能与加工的经济性这两者的重要因素。减小晶粒尺寸大小和
枝晶臂间距,都能改善钢锭的加工性。因此,近年来相当注意在
钢锭浇注过程中控制钢锭结构。发展起来的几个新工艺如:以自
耗电极生产钢锭;电渣重熔等,比起老工艺来说它们的主要优点
是具有较细小的枝晶间距和细小的晶粒尺寸。
一个有意义的,目前来说仍然很贵的,减小锻造会金第二栩
的尺寸和数量的方法是使这些合金的液体雾化成滴。制造这种液
滴有很多方法,通常是用一个或多个喷射气流去雾化液体合金
流。所获得的雾状小颗粒由于很快地凝固,故而形成的枝晶臂阆
距一般小于10微米。已经凝固的雾化小颗粒,马上可以进行压实
和烧结进而可以进行冲压和轧制。结果,这样生产出来的材料没
有任何宏观偏析。此外,显微偏析、或夹杂物的第二相都限制在
很小的尺寸范围内。这种钢坯的加工性大大超过普通钢锭,而且
很容易得到完全均匀化的较终组织结构。这一成果已用于铝基合
金,从而发展新的高强度合金。硬化元素(Zn、Cu、Mg)曾经
加到铝里,共数量超过这种材料在一般工艺条件下可能加工的数
量范围。然而,用粉末冶金办法生产的这种合金材料进行加工
时,一点困难都没有的。