宏观偏析李林丰

1、化学成分的宏观偏析 1 正常偏析 2 逆偏析 3 V形偏析和逆V形偏析 4 带状偏析 5 重力偏析 制作人：李林丰 班 级：材控114 学 号：33311408 关于偏析 偏析：液态合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀现象称为偏析。 宏观偏析：宏观偏析是指凝固断面上各部位的化学成分不均匀现象。 偏析的分类 一方面，可根据宏观偏析表现形式分为正常偏析，逆偏析，V形偏析和逆V形偏析，带状偏析及重力偏析。 另一方面，还可根据合金各部位的溶质浓度Cs和合金原始平均浓度Co的偏离情况分类。若CsCo，则成为正偏析，相反成为负偏析。 正常偏析 当K1时,则越是后来结晶的固相,溶质浓度越低. 按照溶质分配规

2、律,这些都是正常现象,故称之为正常偏析. 单向凝固时铸件内溶质的分布曲线 偏析使铸件性能不均匀，偏析使铸件性能不均匀，也难以通过热处理消除，也难以通过热处理消除，但可以利用溶质的正常但可以利用溶质的正常偏析现象对金属进行提偏析现象对金属进行提纯精炼。纯精炼。宏观偏析的利弊 利用溶质的正常偏析现象，可以对金属进行精炼提纯。比如“区域熔化提纯法”。 但是，正常偏析使得铸件性能不均匀，而且在随后的加工和处理过程中难以根本消除。逆偏析 当K1情况下的逆偏析溶质分布情况正好相反。 逆偏析形成的原因：由于结晶温度范围宽的固溶体型合金，在缓慢凝固时易形成粗大的树枝晶，枝晶相互交错，枝晶间富集着低熔点相，当铸

3、件产生体收缩时，低熔点相将沿着树枝晶向外移动。 逆偏析的形成特点：结晶温度范围宽的固溶体合金和粗大的树枝晶易产生逆偏析，缓慢冷却时逆偏析程度增加。若液态合金溶解有较多的气体，则在凝固过程中将促进逆偏析的形成。Al-4.7Cu 合金铸件的逆偏析合金铸件的逆偏析V形偏析和逆V形偏析 V形偏析和逆V形偏析常出现在大型铸件中，一般呈锥型，偏析带中含有较高的碳以及硫和磷等杂质。 降低铸锭的冷却速度，枝晶粗大，液体沿枝晶间的流向阻力减小，促进富集液的流动，均会增加形成V形偏析和逆V形偏析的倾向。V形偏析和逆V形偏析当铸锭中央部分在当铸锭中央部分在凝固下沉时，侧面凝固下沉时，侧面向斜下方产生拉应向斜下方产生

4、拉应力，在其上部形成力，在其上部形成逆逆V形裂缝，并被形裂缝，并被富含溶质的液相所富含溶质的液相所填充，最终形成逆填充，最终形成逆V形偏析带。形偏析带。 带状偏析 带状偏析常出现在铸锭或厚壁铸件中，有时是连续的，有时是间断的。带状偏析的形成特点是它总是和凝固的读-液界面相平行。 带状偏析的形成是由于固-液界面前沿液相中存在着溶质富集且晶体生长速度发生变化的缘故。 溶质的偏析系数越大，带状偏析越容易形成。 减少溶质的含量，采取孕育措施细化晶粒，加强固-液界面前的对流和搅拌，均有利于防止或减少带状偏析的形成。 重力偏析 重力偏析是由于重力作用而出现的化学成分不均匀现象，通常产生于金属凝固前和刚刚开始凝固之际。 当共存的液体和固体，或互不相溶的液相之间存在密度差时，将会产生重力偏析。如何防止及减轻重力偏析 1 加快铸件的冷却速度，缩短合金处于