[工學(xué)]金屬學(xué)與熱處理教案--第四章-資料下載頁(yè)
2025-01-19 12:25本頁(yè)面
【正文】 激冷而形成。 ① 表面細(xì)等軸晶區(qū) 晶粒細(xì)小，組織致密。 厚度很小，一般為幾毫米左右。具體厚度及晶粒大小于鑄型及澆注條件有關(guān)。 第五節(jié) 金屬鑄錠的宏觀組織與缺陷 一、鑄錠三個(gè)典型晶區(qū) 由垂直與型壁的粗大柱狀晶所構(gòu)成。 ② 內(nèi)部柱狀晶區(qū) 散熱的方向性導(dǎo)致柱狀晶的形成。 垂直于型壁方向的散熱最快，晶體沿其 相反方向的生長(zhǎng)速度也最快，擇優(yōu)生長(zhǎng) 形成柱狀晶。 柱狀晶區(qū)具有各向異性。同一方向生長(zhǎng)的柱狀晶彼此間比較平直，氣泡、縮孔等缺陷很小，組織致密。 不同方向生長(zhǎng)的柱狀晶相遇后往往形成雜質(zhì)、氣泡、縮孔等缺陷富集的柱晶間界，性能很差。 第五節(jié) 金屬鑄錠的宏觀組織與缺陷 一、鑄錠三個(gè)典型晶區(qū) 由粗大的等軸晶所構(gòu)成。等軸晶區(qū)無(wú)各向異性。 在結(jié)晶后期，鑄錠中心通過(guò)在剩余液體中形核、自由生長(zhǎng)而形成。 等軸晶生長(zhǎng)時(shí)晶粒彼此交叉，枝杈間搭接牢固，裂紋不易擴(kuò)展，不存在明顯的薄弱面。 ③ 中心粗等軸晶區(qū) 顯微縮孔較多，組織不致密。但可用通過(guò)壓力加工的方法改善甚至消除。 一般鑄錠組織均要求得到發(fā)達(dá)的等軸晶。 二 、 鑄錠組織的控制 (1)鑄錠的晶粒越細(xì)小則其性能越好。 鑄錠組織的與性能的關(guān)系 （ 3）對(duì)于塑性較差的金屬則軋制時(shí)易沿晶界開(kāi)裂；而對(duì)于塑性好的金屬即使全部為柱狀晶也不會(huì)開(kāi)裂，故常常根據(jù)金屬的種類和塑性的好壞來(lái)控制柱狀晶區(qū)域的大小，根據(jù)需要使鑄錠組織全部為柱狀晶或全部為等軸晶。 (2)柱狀晶與等軸晶相比具有明顯方向性，晶粒內(nèi)部柱狀致密，但晶粒之間較脆弱。 影響鑄錠組織的主要因素 （ 1）澆注溫度提高、溫度梯度增大，柱狀晶區(qū)擴(kuò)大； （ 2）鑄型散熱能力較大，溫度梯度增大，等軸晶細(xì)化，等 軸晶區(qū)域減少；柱狀晶區(qū)域增多。 （ 3）電磁攪拌、機(jī)械振動(dòng)、增加澆注等，則液體的流動(dòng)速度 增大，等軸晶區(qū)擴(kuò)大、晶粒細(xì)化。 （ 4）合金的凝固溫度范圍越寬形成柱狀晶的傾向越大。 （ 5）散熱的方向性越強(qiáng)則越易形成柱狀晶。 （ 6）加變質(zhì)劑有利 于形成等軸晶、有利于晶粒細(xì)化。 鑄錠的缺陷是指鑄錠在凝固過(guò)程中形成的非理想的組織，鑄錠缺陷的存在往往導(dǎo)致其性能的下降，必須采取措施減少和防止缺陷的產(chǎn)生，缺陷產(chǎn)生后也可采取措施進(jìn)行消除。常見(jiàn)的缺陷有偏析、氣孔、縮孔和夾雜等。 三、 鑄錠的缺陷 宏觀范圍內(nèi)成分的不均勻現(xiàn)象，主要有正常偏析、反偏析、比重偏析等?？筛鶕?jù)不同偏析產(chǎn)生的原因采取措施加以防止或減小其傾向。 偏析 鑄錠各處成分的不均勻現(xiàn)象。 （ 1）微觀偏析 微觀范圍內(nèi)成分的不均勻，一般指晶粒內(nèi)先后凝固的區(qū)域成分的差異的現(xiàn)象。可通過(guò)高溫?cái)U(kuò)散退火加以消除。 （ 2）宏觀偏析 夾雜 三、 鑄錠的缺陷 金屬中存在的與基體金屬成分、結(jié)構(gòu)不相同的顆粒。分為外來(lái)夾雜和內(nèi) 生夾雜兩類，主要有各種氧化物、氮化物和硫化物等。 氣孔 氣體在鑄錠中析出不能逸出而在鑄錠中形成的空洞。 鑄錠冷卻時(shí)由于液體金屬的體積收縮得不到補(bǔ)充而形成在鑄錠中形成的空洞，其中縮孔為一集中存在的空洞，而縮松表現(xiàn)為分散的一系列小的空洞。鑄錠中形成縮孔還是形成縮松取決于凝固時(shí)的結(jié)晶溫度范圍和冷卻條件。合金的結(jié)晶溫度范圍越寬、凝固時(shí)溫度梯度越小則越易形成縮松。 縮孔可采用冒口方法等加以消除，但對(duì)縮松目前還沒(méi)有有效的消除方法。 縮孔和縮松
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