第5章鑄件凝固組織的形成與控制機(jī)械工業(yè)出版社§5-1鑄件宏觀凝固組織的特征及形成機(jī)理鑄件的宏觀凝固組織三個(gè)晶區(qū)：表面細(xì)晶粒區(qū)：緊靠型壁的外殼層，由紊亂排列的細(xì)小等軸晶所組成，僅幾個(gè)晶粒厚柱狀晶區(qū)：由自外向內(nèi)沿著熱流方向彼此平行排列的柱狀晶所組成

內(nèi)部等軸晶區(qū)：由紊亂排列的粗大等軸晶所組成

晶區(qū)數(shù)目以及柱狀晶區(qū)和等軸晶區(qū)的相對(duì)寬度隨合金性質(zhì)和具體凝固條件而變化，在一定條件下，可獲得完全由柱狀晶或等軸晶所組成的宏觀結(jié)晶組織：完全柱狀晶完全等軸晶

1、表面細(xì)晶粒區(qū)的形成二、鑄件宏觀凝固組織的形成機(jī)理鑄型壁附近熔體受到強(qiáng)烈的激冷作用而大量形核，形成無(wú)方向性的表面細(xì)等軸晶組織，也叫“激冷晶”。細(xì)化程度取決于△型壁散熱條件所決定的過(guò)冷度和凝固區(qū)域的寬度?！餍捅诟浇垠w內(nèi)大量的非均勻形核△各種形式的晶粒游離前提：抑制鑄件形成穩(wěn)定的凝固殼層凝固殼層→界面處晶粒單向散熱→晶粒逆熱流方向擇優(yōu)生長(zhǎng)而形成柱狀晶

返回目錄穩(wěn)定凝固殼層產(chǎn)生→→柱狀晶區(qū)開(kāi)始內(nèi)部等軸晶區(qū)形成→→柱狀晶區(qū)結(jié)束柱狀晶區(qū)的寬度及存在取決于上述兩個(gè)因素綜合作用結(jié)果。生長(zhǎng)方式：擇優(yōu)生長(zhǎng)

2、柱狀晶區(qū)的形成柱狀晶擇優(yōu)生長(zhǎng)返回目錄各枝晶主干方向互不相同，主干與熱流方向相平行的枝晶生長(zhǎng)迅速，優(yōu)先向內(nèi)伸展并抑制相鄰枝晶的生長(zhǎng)。逐漸淘汰掉取向不利的晶體過(guò)程中發(fā)展成柱狀晶組織。競(jìng)爭(zhēng)淘汰離開(kāi)型壁的距離越遠(yuǎn)，取向不利的晶體被淘汰得就越多，柱狀晶的方向就越集中，同時(shí)晶粒的平均尺寸也就越大。3、內(nèi)部等軸晶區(qū)的形成

－－熔體內(nèi)部晶核自由生長(zhǎng)的結(jié)果

等軸晶晶核來(lái)源（1）過(guò)冷熔體直接形核理論：溶質(zhì)原子富集而使界面前方成分過(guò)冷增大發(fā)生非均勻形核（2）激冷晶游離理論：澆注期間和凝固初期的激冷晶游離隨著液流漂移到鑄件心部，通過(guò)增殖，長(zhǎng)大形成內(nèi)部等軸晶（3）型壁晶粒脫落和枝晶熔斷、游離理論：（4）“結(jié)晶雨”游離理論液面晶粒沉降。（2）激冷晶游離理論因澆溫低，澆注中形成的激冷游離晶凝固初期形成的激冷游離晶非均質(zhì)形核的激冷游離晶（3）型壁晶粒脫落和枝晶熔斷、游離理論圖型壁晶粒脫落示意圖型壁晶體或柱狀枝晶在凝固界面前方的熔斷、游離和增殖——理論基點(diǎn)為溶質(zhì)再分配。圖枝晶分枝“縮頸”的形成b)c)為二、三次分枝時(shí)縮頸形成過(guò)程示意圖。V為生長(zhǎng)方向。d)環(huán)乙烷的枝晶，可見(jiàn)分枝縮頸溶質(zhì)濃度再分配→界面前沿液態(tài)金屬凝固點(diǎn)降低→實(shí)際過(guò)冷度減小。溶質(zhì)偏析程度越大，實(shí)際過(guò)冷度就越小，其生長(zhǎng)速度就越緩慢。晶體根部緊靠型壁，溶質(zhì)在液體中擴(kuò)散均化的條件最差，偏析程度最為嚴(yán)重，生長(zhǎng)受到強(qiáng)烈抑制。遠(yuǎn)離根部，界面前方的溶質(zhì)易于通過(guò)擴(kuò)散和對(duì)流而均勻化，面臨較大的過(guò)冷，其生長(zhǎng)速度要快得多。故在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中將產(chǎn)生根部“縮頸”現(xiàn)象，生成頭大根小的晶粒。熔點(diǎn)最低而又最脆弱的縮頸極易斷開(kāi)，晶粒自型壁脫落而導(dǎo)致晶粒游離枝干生長(zhǎng)側(cè)面溶質(zhì)偏析層阻礙側(cè)面的生長(zhǎng)，偶然產(chǎn)生的凸出部分突破此層，進(jìn)入較大的成分過(guò)冷區(qū)內(nèi)，長(zhǎng)出較粗大的分枝，從而在分枝根部留下縮頸。晶粒增殖:處于自由狀態(tài)下的游離晶一般具有樹(shù)枝晶結(jié)構(gòu)，在液流中漂移時(shí)不斷通過(guò)不同的溫度區(qū)域和濃度區(qū)域，受到溫度波動(dòng)和濃度波動(dòng)的沖擊→表面反復(fù)局部熔化和反復(fù)生長(zhǎng)→分枝根部縮頸可能斷開(kāi)而破碎成幾部分→在低溫下各自生長(zhǎng)為新的游離晶。游離晶增殖示意圖液態(tài)金屬流動(dòng)的作用：液態(tài)金屬流動(dòng)對(duì)鑄件結(jié)晶中晶粒游離過(guò)程的作用主要是通過(guò)影響其傳熱和傳質(zhì)過(guò)程而實(shí)現(xiàn)的：

（1）傳熱方面：液態(tài)金屬的流動(dòng)加速其過(guò)熱熱量的散失，使全部液態(tài)金屬在澆注后的瞬間（小于30s）從澆注溫度下降到凝固溫度。（2）傳質(zhì)方面：液態(tài)金屬流動(dòng)的最大作用在于導(dǎo)致游離晶粒的漂移和堆積，并使各種晶粒游離現(xiàn)象得以不斷進(jìn)行。同時(shí)改變界面前沿的溶質(zhì)分布狀態(tài)，加速流體宏觀成分的均勻化。（4）“結(jié)晶雨”游離理論液面處形成的晶粒+頂部凝固層脫落的分枝→→密度比液體大→下沉→產(chǎn)生晶粒游離。多發(fā)生在大型鑄錠的凝固過(guò)程中鑄件中三晶區(qū)的形成相互聯(lián)系、彼此制約穩(wěn)定凝固殼層的產(chǎn)生決定著表面細(xì)晶粒區(qū)向柱狀晶區(qū)的過(guò)渡，而阻止柱狀晶區(qū)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵則是中心等軸晶區(qū)的形成。晶區(qū)的形成和轉(zhuǎn)變是過(guò)冷熔體獨(dú)立形核能力和各種形式晶粒游離、漂移與沉積的程度這兩個(gè)基本條件綜合作用的結(jié)果。決定了鑄件中各晶區(qū)的相對(duì)大小和晶粒的粗細(xì)。返回目錄§5-2鑄件宏觀凝固組織的控制1、鑄件結(jié)晶組織對(duì)鑄件質(zhì)量和性能的影響

表面細(xì)晶粒區(qū)薄，對(duì)鑄件的質(zhì)量和性能影響不大。鑄件的質(zhì)量與性能主要取決于柱狀晶區(qū)與等軸晶區(qū)的比例以及晶粒的大小。

（1）柱狀晶：生長(zhǎng)過(guò)程中凝固區(qū)域窄，橫向生長(zhǎng)受到相鄰晶體的阻礙，枝晶不能充分發(fā)展，分枝少，結(jié)晶后顯微縮松等晶間雜質(zhì)少，組織致密。但柱狀晶比較粗大，晶界面積小，排列位向一致，其性能具有明顯的方向性：縱向好、橫向差。凝固界面前方常匯集有較多的第二相雜質(zhì)氣體，將導(dǎo)致鑄件熱裂。

（2）等軸晶：晶界面積大，雜質(zhì)和缺陷分布比較分散，且各晶粒之間位向也各不相同，故性能均勻而穩(wěn)定，沒(méi)有方向性。枝晶比較發(fā)達(dá)，顯微縮松較多，凝固后組織不夠致密。細(xì)化能使雜質(zhì)和缺陷分布更加分散，從而在一定程度上提高各項(xiàng)性能。晶粒越細(xì)綜合性能越好。對(duì)塑性較好的有色金屬或奧氏體不銹鋼錠，希望得到較多的柱狀晶，增加其致密度；對(duì)一般鋼鐵材料和塑性較差的有色金屬鑄錠，希望獲得較多的甚至是全部細(xì)小的等軸晶組織；對(duì)于高溫下工作的零件，通過(guò)單向結(jié)晶消除橫向晶界，防止晶界降低蠕變抗力。等軸晶組織的獲得和細(xì)化強(qiáng)化非均勻形核促進(jìn)晶粒游離抑制柱狀晶區(qū)2、鑄件宏觀組織的控制途徑和措施（1）加入強(qiáng)生核劑——孕育處理孕育——向液態(tài)金屬中添加少量物質(zhì)以達(dá)到增加晶核數(shù)、細(xì)化晶粒、改善組織之目的的一種方法。Inoculation

A.形核劑：a）直接作為外加晶核

b）通過(guò)與液態(tài)金屬的相互作用而產(chǎn)生非均勻晶核－能與液相中某些元素組成較穩(wěn)定的化合物

－通過(guò)在液相中造成大的微區(qū)富集而使結(jié)晶相提前彌散析出表5-1常用合金的生核劑（孕育劑）合金種類晶粒細(xì)化元素加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）加入方法鋁、Al-CuAl-MnAl-SiTi、Zr、Ti+BTi:0.15、Zr:0.2Ti+B:0.01Ti、0.05B中間合金過(guò)共晶Al-SiP＞0.02Cu-P或Al-P合金鑄鐵Ca、Sr、Ba通常與Si-Fe制成復(fù)合生核劑中間合金Si-Fe0.1~1.0中間合金碳鋼及合金鋼V0.06~0.30中間合金Ti0.1~0.2中間合金B(yǎng)0.005~0.01中間合金銅合金Zr、Zr+B0.02~0.04純金屬或合金B(yǎng).強(qiáng)成分過(guò)冷元素：通過(guò)在生長(zhǎng)界面前沿的富集而使晶粒根部和樹(shù)枝晶分枝根部產(chǎn)生細(xì)弱縮頸，從而促進(jìn)晶粒的游離。強(qiáng)化熔體內(nèi)部的非均勻形核，孕育劑富集抑制晶體生長(zhǎng)時(shí)間效應(yīng)

:

孕育期孕育衰退

（2）控制澆注條件①低的澆注溫度。熔體的過(guò)熱度較小，與澆道內(nèi)壁接觸就能產(chǎn)生大量的游離晶粒。有助于已形成的游離晶粒的殘存，這對(duì)等軸晶的形成和細(xì)化有利。②合適的澆注工藝。強(qiáng)化液流沖刷型壁能擴(kuò)大并細(xì)化等軸晶區(qū)。(a)中心頂注法（b)靠近型壁（6孔）頂注法

圖不同澆注工藝鑄錠的宏觀組織（3）鑄型性質(zhì)和鑄件結(jié)構(gòu)薄壁鑄件：激冷使整個(gè)斷面同時(shí)產(chǎn)生較大的過(guò)冷，容易獲得細(xì)等軸晶。型壁較厚或?qū)嵝暂^差的鑄件，等軸晶區(qū)的形成主要依靠各種形式的晶粒游離。

a.鑄型激冷能力的影響：如金屬型、石墨型b.鑄型表面的粗糙度（4）動(dòng)態(tài)晶粒細(xì)化熔體在凝固過(guò)程中存在長(zhǎng)時(shí)間、激烈的對(duì)流。（晶?；蛑撀?、破碎、游離、增殖）

振動(dòng)－－機(jī)械振動(dòng)、電磁振動(dòng)、音頻或超聲波振動(dòng)

攪拌－－機(jī)械、電磁攪拌

旋轉(zhuǎn)振蕩－周期性地改變鑄型的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度振動(dòng)對(duì)晶粒大小的影響（lin=2.54cm）圖利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)控制晶粒組織柱狀晶區(qū)（未加磁場(chǎng)）細(xì)等軸晶區(qū)（加磁場(chǎng)）§5-3氣孔與夾雜1、析出性氣孔在冷卻及凝固過(guò)程中，因氣體溶解度下降，析出氣體，來(lái)不及從液面排出而形成氣孔。含氫量2、反應(yīng)性氣孔金屬液－鑄型之間、金屬液內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣孔一、氣孔鑄件中氣孔的形成示意圖溶質(zhì)分布方程：

液相中氣體濃度超過(guò)某飽和氣體濃度SL時(shí)，才析出氣泡。（2）長(zhǎng)大條件：氣體內(nèi)部各氣體分壓總和>外界壓力內(nèi)部壓力

P氣=PH2+PN2+PO2+PH2O…外界壓力

Pn=Pa+PM+PσPa—為大氣壓

PM—金屬靜壓力

H

Pσ—表面壓力的附加壓力Pσ=2σ/r

即：P氣>Pa+

H＋2σ/r

r↓Pσ↑難長(zhǎng)大異質(zhì)形核r↑Pσ↓利于長(zhǎng)大（3）上浮條件：氣泡脫離現(xiàn)成表面而上浮取決于液、氣、固三者間的表面張力θ—?dú)馀菖c現(xiàn)成表面的潤(rùn)濕角(a)θ<90°容易脫離(b)θ>90°長(zhǎng)大到頸縮后才能脫離

動(dòng)力學(xué)條件：取決于：上浮速度Ve與凝固速度R

當(dāng)Ve<

R時(shí)氣泡殘留于金屬中

Ve=2(ρL-ρg)gr2/9ηR↑氣孔↑η↑Ve↓氣孔↑△ρ(實(shí)際上為ρL)↑Ve↑氣孔↓－－輕金屬易產(chǎn)生氣孔（鋁、鎂）（4）從鑄型侵入型氣孔的形成機(jī)理與此相似P氣>Pa+

H＋2σ/r2、反應(yīng)性氣孔形成機(jī)理（1）金屬液與鑄型（芯）反應(yīng)性氣孔（皮下氣孔）原因：鑄型水分高、透氣性低；合金中有易氧化成分；熔點(diǎn)較高的合金（鋼、鐵。銅）一定中等壁厚范圍內(nèi)。機(jī)理：氫氣說(shuō)氮?dú)庹f(shuō)——有樹(shù)脂粘結(jié)劑時(shí)

CO說(shuō)1）渣氣孔例鋼中CO不溶，但氧或氧化物與碳反應(yīng)形成CO（FeO）+[C]=CO+[Fe]（MnO）+[C]=CO+[Mn]（SiO2）+2[C]=2CO+[Si]（Cu2O）+2[H]=2[Cu]+H2O(氣)（2）金屬液內(nèi)反應(yīng)性氣孔2）金屬液中元素間反應(yīng)性氣孔＃碳氧反應(yīng)氣孔＃水蒸氣反應(yīng)氣孔＃碳?xì)浞磻?yīng)氣孔1、危害有效工作斷面↓→σb↓δ↓

應(yīng)力集中→裂紋疏松→δ↓氣密性↓耐蝕性↓2、防止措施針對(duì)形成原因

3．析出性氣孔的防止以下主要因素影響析出性氣孔的形成：①金屬液原始含氣量C0C0含量愈高，CL、Δx和Δt都將增大，C0高時(shí)，凝固前沿的液相能較早析出氣泡。C0不高時(shí)，就依附縮孔較遲析出。②冷卻速度冷卻速度愈快，凝固區(qū)域就愈小，枝晶不易封閉液相，凝固速度V愈大，則Δx和Δt愈小，氣體來(lái)不及擴(kuò)散，因而氣孔不易形成。③合金成分影響原始含氣量C0，決定分配系數(shù)k和擴(kuò)散系數(shù)DL以及合金收縮大小及凝固區(qū)域。④氣體性質(zhì)

氫比氮的擴(kuò)散速度快可從以下途徑來(lái)防止或減少它的產(chǎn)生。1．減少金屬液的原始含氣量C0①減少金屬液的吸氣量

盡量減少或防止氣體進(jìn)入金屬內(nèi)。②對(duì)金屬液采取除氣處理

（a）浮游去氣，即向金屬液中吹入不溶于金屬的氣體，使溶解的氣體進(jìn)入氣泡而排除；（b）采用真空去氣；（c）氧化去氣，對(duì)能溶解氧的金屬液（如銅液），可先吹氧去氫，然后再脫氧；（d）冷凝除氣法，即緩慢冷到凝固溫度，然后迅速加熱至澆注溫度。

2．阻止氣體析出阻止?jié)踩腓T型內(nèi)的金屬液析出氣體的方法有：①提高鑄件冷卻速度

對(duì)易產(chǎn)生析出性氣孔的鋁合金盡量采用金屬型鑄造。②提高鑄件凝固時(shí)的外壓

這可以有效阻止氣體的析出。如將澆注的鋁合金鑄型放在通入4～6大氣壓的壓縮空氣的壓力寶中凝固,可有效地減少或消除鋁合金鑄件中的氣孔。

二夾雜物1、來(lái)源：

內(nèi)生夾雜：熔化與凝固過(guò)程冶金反應(yīng)產(chǎn)物脫OPS產(chǎn)物

N2、O2、P溶解偏析形成第二相

外來(lái)夾雜：熔爐耐火材料、造型材料按形成時(shí)間先后：初生夾雜物次生夾雜物二次氧化夾雜物決定于夾雜物的成分、性能、形狀、大小、數(shù)量、分布=>硬脆→δαk

球形→影響↓；針狀、尖角影響↑↑（應(yīng)力集中）事物的另一方面：

高熔點(diǎn)、細(xì)小顆?！玫淖饔梅亲园l(fā)形核核心→細(xì)化沉淀強(qiáng)化—N化物彌散

新學(xué)科的產(chǎn)生→MMC，人為的加入高性能陶瓷相2、危害：連續(xù)性，均勻性破壞＝>機(jī)械性能↓致密性↓耐蝕性能紅脆—熱裂（低熔點(diǎn)相）裂紋源鋼中MnS夾雜物引起的裂紋源及擴(kuò)張過(guò)程a)原始狀態(tài)b)受力后產(chǎn)生裂紋c)d)裂紋繼續(xù)擴(kuò)展?jié)沧⑶暗娜蹮捈叭垠w處理中，冶金反應(yīng)產(chǎn)生。夾雜物容易聚合、長(zhǎng)大防止措施：（1）加溶劑——吸收夾雜（2）除氣處理時(shí)也可將夾雜物攜帶上浮排出（3）過(guò)濾法3、初生夾雜物的形成及防止措施4、二次氧化夾雜物的形成及防止措施（1）形成——澆注及填充鑄型的過(guò)程中氧化形成（2）防止——合理的澆注工藝及澆冒口系統(tǒng)，平穩(wěn)充型——控制金屬液的易氧化元素——鑄型內(nèi)造還原型氣氛5、次生夾雜物凝固過(guò)程中，溶質(zhì)再分配，溶質(zhì)富集，偏晶結(jié)晶析出夾雜物例如：Fe中富集Mn和S時(shí)：圖夾雜物粘附晶體示意圖（a)粘附后（b)粘附前粘附發(fā)生的條件：圖偏析夾雜物被粘附陷入晶內(nèi)示意圖夾雜物被排斥推入液相示意圖§5-4縮孔與縮松的形成原理1、收縮的基本概念——鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)冷卻過(guò)程中發(fā)生的體積減少。體收縮——金屬?gòu)囊簯B(tài)到常溫（室溫）的體積改變量

線收縮——金屬在固態(tài)時(shí)從高溫到常溫（室溫）的線尺寸改變量

體收縮率：線收縮率：1、液態(tài)收縮：2、凝固收縮：3、固態(tài)收縮：2、鑄鋼的收縮圖碳鋼的比容與溫度和含碳量的關(guān)系1－0.35％C；2－0.25%C；3－0.8%C（1）液態(tài)（2）凝固（3）固態(tài)收縮a.珠光體轉(zhuǎn)變前收縮b.共析轉(zhuǎn)變期的膨脹c.珠光體轉(zhuǎn)變后收縮3、鑄鐵的收縮圖鑄鐵的收縮過(guò)程曲線1－白口鑄鐵；2－灰鑄鐵(1)液態(tài)收縮（2）凝固收縮：狀態(tài)改變＋溫度降低析出1％石墨，體積增大2％凝灰鑄鐵凝固收縮與碳當(dāng)量的關(guān)系（3）鑄鐵的固體收縮曲線圖Fe-C合金的自由線收縮曲線1－碳鋼；2－白口鐵；3－灰鑄鐵；4－球墨鑄鐵①縮孔：凝固體積收縮，得不到液態(tài)金屬的補(bǔ)充→逐層凝固時(shí)→通過(guò)液態(tài)金屬的流動(dòng)使收縮集中于鑄件最后凝固部位形成集中縮孔。②縮松：糊狀凝固→糊狀區(qū)、液固共存—液體流動(dòng)困難→晶間樹(shù)枝間得不到補(bǔ)充→分散的小縮孔③危害：機(jī)械性能、氣密性、耐蝕性、鍛造裂紋鑄件中縮孔的形成示意圖Al-4.5%Cu合金中的顯微縮松a.含氣量高的顯微縮松與球形孔洞；b.樹(shù)枝間的顯微縮松圖鑄鐵共晶石墨長(zhǎng)大特點(diǎn)示意圖灰鑄鐵——“自補(bǔ)縮能力”球墨鑄鐵——膨脹力大——若鑄型移動(dòng)——縮松傾向大若鑄型剛性大——自補(bǔ)縮圖灰鐵與球鐵在濕砂型中澆注的膨脹曲線灰鑄鐵——“自補(bǔ)縮能力”球墨鑄鐵——膨脹力大——若鑄型移動(dòng)——縮松傾向大若鑄型剛性大——自補(bǔ)縮產(chǎn)生縮孔、縮松因素與控制：收縮必然性→縮孔或縮松→取決于凝固方式（層、糊）影響凝固方式因素：成分、溫度梯度影響縮孔和縮松大小的因素：金屬的性質(zhì)；鑄型條件(激冷能力)

澆注條件；鑄件尺寸縮孔防止：合理設(shè)計(jì)澆冒口系統(tǒng)→縮孔于澆冒口中?？s松防止：無(wú)法通過(guò)澆冒口消除?！鱐↑枝晶發(fā)達(dá)→縮松↑定向凝固方式示意圖均勻壁厚鑄件定向凝固過(guò)程圖擴(kuò)展角對(duì)補(bǔ)縮困難區(qū)的影響冷鐵對(duì)縮孔位置的影響

（順序凝固）冷鐵造成同時(shí)凝固方式示意圖（四）加壓補(bǔ)縮——壓力下凝固（壓力釜，擠壓鑄造，高壓鑄造）?

微觀偏析--短程偏析，是不平衡凝固造的；?

微觀偏析--晶粒內(nèi)部或晶界等微區(qū)內(nèi)成分不均勻現(xiàn)象。

1?

枝晶偏析

2?

晶界偏析1、微觀偏析§5-5

化學(xué)成分的偏析（1）枝晶偏析a.機(jī)理結(jié)晶時(shí)冷速較大，擴(kuò)散來(lái)不及，先結(jié)晶富高熔點(diǎn)組元，導(dǎo)致樹(shù)枝晶內(nèi)部成分不均勻.b.影響因素合金相圖的形狀：垂直、水平距離大偏析嚴(yán)重，垂直比水平影響更大（結(jié)晶溫度低擴(kuò)散慢）原子的擴(kuò)散能力：擴(kuò)散能力差，更易偏析（1）枝晶偏析b.影響因素凝固時(shí)的冷卻條件：冷速越大，過(guò)冷越大，開(kāi)始結(jié)晶溫度越低，擴(kuò)散能力越小；冷速很大，液相中的擴(kuò)散也受到抑制，發(fā)生無(wú)擴(kuò)散結(jié)晶，偏析程度反而減小。合金元素：C促S、P偏析；焊接比鑄造偏析程度小，可能與焊接冷速很大，液相中的擴(kuò)散受到抑制有關(guān).（2）晶界偏析在樹(shù)枝晶體之間（晶粒與晶粒之間）最后凝固部分（即晶界區(qū)）積累了更多的低熔點(diǎn)組元和雜質(zhì)元素晶界偏析的程度比晶內(nèi)偏析更為嚴(yán)重，有時(shí)在晶界上還會(huì)出現(xiàn)一些不平衡的第二相，如低熔點(diǎn)共晶體產(chǎn)生的原因與枝晶偏析相同塑性和韌性降低、增加熱裂傾向、降低耐腐蝕性能等（3）微觀偏析的消除措施

?

固相線下100~200℃長(zhǎng)時(shí)間擴(kuò)散退火（均勻化）

?

熱軋或熱鍛也可改善

宏觀偏析為長(zhǎng)程偏析，是發(fā)生于區(qū)域之間的成分差別（區(qū)域偏析）。液態(tài)金屬沿枝晶間的流動(dòng)對(duì)宏觀偏析的產(chǎn)生有著重要的影響。焊接不易宏觀偏析，熔池中有強(qiáng)烈的對(duì)流拌；鑄造宏觀偏析嚴(yán)重

?

正常偏析（正偏析）?區(qū)域偏析

?

反偏析（逆偏析）

?

比重偏析（重力偏)?層狀偏析2、宏觀偏析（1）正偏析

?鑄件外層純度高、溶質(zhì)含量低，內(nèi)部溶質(zhì)含量高、雜質(zhì)集中的區(qū)域偏析為正常偏析

?機(jī)理：冷速較慢，低熔點(diǎn)組元充分向內(nèi)部聚集

?危害：鑄件性能不均勻；但可借此對(duì)金屬提純

?防止：擴(kuò)散退火無(wú)效，提高冷速有效，如降低澆注溫度、加速鑄件凝固（2）反偏析

?

外層溶質(zhì)元素含量反而高于內(nèi)層的含量；

?不常見(jiàn)，易發(fā)生于凝固溫度區(qū)間寬、凝固收縮大、冷卻緩慢、枝晶粗大、液體金屬中含氣量較高等情況下。

?機(jī)理：由于鑄件表層枝晶間以及內(nèi)部的低熔點(diǎn)液體，在液體金屬靜壓力和析出氣體壓力的作用下，通過(guò)樹(shù)枝晶之間收縮產(chǎn)生的空隙滲出到