铸造合金的机械铸件多相合金的凝固实验检测显微镜
显微偏析
晶间或树枝晶偏析的原因是排出的溶质富集于生长中的晶粒之
间,由于时间不合适和固相的物理障碍而使溶质无法扩散或混入
残余液体部分,它说明了在树枝晶间区常常存在不平衡相,显微
偏析在平衡条件下多相合金的凝固中,也被认为是一种固有的状
况。
显微偏析的成分波动程度可能与晶粒大小相同,但常常是用更
小的尺度,具有亚晶粒间距特征如枝晶臂或胞晶臂来表示。
铸造合金的机械性能自然对显微偏析很敏感,因为强度,拉伸
韧性,冲击性能和抗疲劳性都受到晶间条件的影响,而晶间条件
与基体不同,除影响主要性能外,合金元素和杂质的显微偏析还
能影响固相线区内合金的强度和韧性,从而能控制热裂的敏感性
。
宏观偏析
宏观偏析是依据凝固方式的不同机理产生的,然而其基本因素
是由于在铸件上较长距离的输送而造成排出的溶质富集所致。较
简单的情况是通常称为“正常偏析”即铸件较后凝固部分含溶质
元素的浓度高,而“逆偏析”则说明相反的情况。
控制偏析类型的因素
大范围和小范围偏析之间的差额基本上取决于凝固界面可能输
送溶质的程度,当界面和剩余液体主体之间没有固相障碍时较容
易出现正常偏析,因独立成核的等轴晶的生长而造成糊状凝固时
,然而,这里末计及凝固后期在各种力的影响下残余液体和毛细
管流动,后面问题将在关于逆偏析中作进一步讨论,这里首先以
协商简单的正常偏析进行分析。
对偏析行为给出概括性指南,但是实际铸件的凝固过程很复杂
,因而用它来定量预计其宏观偏析是不实际的。
除由于偏析物逐渐向铸件中心富集而造成的“正常”类型的宏
观偏析之外,还出现其它许多类型的宏观偏析机理,在实际情况
下常出现重力偏析和逆偏析。