[工學(xué)]金屬學(xué)與熱處理教案--第四章(參考版)
2025-01-22 12:25本頁面
【正文】 縮孔和縮松 。合金的結(jié)晶溫度范圍越寬、凝固時溫度梯度越小則越易形成縮松。 鑄錠冷卻時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。分為外來夾雜和內(nèi) 生夾雜兩類，主要有各種氧化物、氮化物和硫化物等?？赏ㄟ^高溫擴(kuò)散退火加以消除。 偏析 鑄錠各處成分的不均勻現(xiàn)象。 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。 鑄錠的缺陷是指鑄錠在凝固過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。 （ 5）散熱的方向性越強(qiáng)則越易形成柱狀晶。 （ 3）電磁攪拌、機(jī)械振動、增加澆注等，則液體的流動速度 增大，等軸晶區(qū)擴(kuò)大、晶粒細(xì)化。 (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。 二 、 鑄錠組織的控制 (1)鑄錠的晶粒越細(xì)小則其性能越好。但可用通過壓力加工的方法改善甚至消除。 等軸晶生長時晶粒彼此交叉，枝杈間搭接牢固，裂紋不易擴(kuò)展，不存在明顯的薄弱面。等軸晶區(qū)無各向異性。 不同方向生長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。 柱狀晶區(qū)具有各向異性。 ② 內(nèi)部柱狀晶區(qū) 散熱的方向性導(dǎo)致柱狀晶的形成。具體厚度及晶粒大小于鑄型及澆注條件有關(guān)。 ① 表面細(xì)等軸晶區(qū) 晶粒細(xì)小，組織致密。 第五節(jié) 金屬鑄錠的宏觀組織與缺陷 一、鑄錠三個典型晶區(qū) 一般情況下，純金屬鑄錠的宏觀組織由表面細(xì)等軸晶區(qū)、內(nèi)部柱狀晶區(qū)和中心組等軸晶區(qū)三個典型區(qū)域組成。 ③ 增強(qiáng)液體流動。 四、晶粒尺寸的控制 )( GNZ ?單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目 Z 減小晶粒尺寸的途徑 ① 增加環(huán)境冷卻能力，控制過 冷度。 （ 2） 隨著溫度 T的下降， Δ T逐漸增大，前者使 G 減小，后者使 G 增大，但后者的影響大于前者， 故 G 逐漸增大。故實際晶體的長大速度比粗糙界面慢，動態(tài)過冷度也較大。 光滑型界面 晶體的生長形態(tài) （ 1）正溫度梯度條件下 此時，各個方向都有利于生長，界面的形狀主要受控于晶體的表面能。 長大的界面受傳熱條件控制，宏觀界面為 Tm～ Δ Tk的等溫面。 光滑型界面 晶體的生長形態(tài) 該生長方式所需的能量較大，形成二維晶核要一定的臨界尺寸。 （ 2）負(fù)溫度梯度條件下 粗糙型界面晶體的生長形態(tài) 粗糙型界面晶體的生長形態(tài) 液 /固界面基本為完整的平面，單個原子的附著會提高能量，增加表面積。若在固 /液界面上局部的凸起，則凸起部分將遇到較低溫的液體，以更快的速度向液體中生長，形成一個凸起的主干。故在單向散熱條件下，等溫面為一平面，固 /液界面在 宏觀上保持平整。動態(tài)過冷度很小，固 /液界面維持在溫度為 Tm的等溫面上。 二、熔體中晶體的生長形態(tài) 固 /液界面平面推進(jìn)，垂直生長；生長方式所需的 動態(tài)過冷度僅為 ，長大速度很快。微觀上粗糙但 在宏觀上呈平直狀。平滑型界面微觀 上成平面，但在宏觀上卻因存在生長臺階而呈粗糙狀。 imK TTT ???② 晶體的長大必須在當(dāng)界面溫度（ Ti）低于其熔點溫度（ Tm）時才能實
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