第七章 二元相圖及合金的凝固

1、本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 有關(guān)相圖的基本知識有關(guān)相圖的基本知識 二元勻晶相圖二元勻晶相圖 二元共晶相圖二元共晶相圖 二元包晶相圖二元包晶相圖 相圖與性能關(guān)系相圖與性能關(guān)系 Fe-CFe-C合金相圖合金相圖 二元合金凝固理論二元合金凝固理論 7. 1有關(guān)相圖的基本知識有關(guān)相圖的基本知識本節(jié)主要講授內(nèi)容：本節(jié)主要講授內(nèi)容：4)相律相律1)相圖的測定方法相圖的測定方法2)相圖的基本類型相圖的基本類型3)相圖的組成相圖的組成1、相圖的測定方法、相圖的測定方法實際金屬材料相圖的建立主要依靠實驗的方法；實際金屬材料相圖的建立主要依靠實驗的方法；常用的有兩常用的有兩類基本方法：類基本方法：動態(tài)垂直截線法動態(tài)

2、垂直截線法和靜態(tài)水平截線法。和靜態(tài)水平截線法。 相圖是根據(jù)各種成分材料的臨界點繪制的，臨界點表示物相圖是根據(jù)各種成分材料的臨界點繪制的，臨界點表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生本質(zhì)轉(zhuǎn)變的相變點。測定材料臨界點的方法有：質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生本質(zhì)轉(zhuǎn)變的相變點。測定材料臨界點的方法有：熱分析法、膨脹法、電阻法、金相法、熱分析法、膨脹法、電阻法、金相法、X X射線法、結(jié)構(gòu)分析、射線法、結(jié)構(gòu)分析、硬度法、磁性法等。硬度法、磁性法等。1）動態(tài)垂直截線法）動態(tài)垂直截線法2 、相圖的基本類型、相圖的基本類型3 、相圖的組成、相圖的組成每一個相圖一般都包括以下部分。每一個相圖一般都包括以下部分。(1)組元組元2)相界線相界線: (

3、3)(3)相區(qū)相區(qū); ;4)組織區(qū)組織區(qū)4 、相律、相律相律：表示在平衡條件下，系統(tǒng)的自由度數(shù)（相律：表示在平衡條件下，系統(tǒng)的自由度數(shù)（f f）、）、組元數(shù)（組元數(shù)（c c）和平衡相數(shù)（和平衡相數(shù)（p p）之間的關(guān)系，其數(shù)學(xué)表達式為：之間的關(guān)系，其數(shù)學(xué)表達式為：f = c p + 2f = c p + 2f -f -指不影響體系平衡狀態(tài)的獨立可變參數(shù)的數(shù)目指不影響體系平衡狀態(tài)的獨立可變參數(shù)的數(shù)目. .2-2-指溫度和壓力指溫度和壓力 壓力一般可以認為是常量。壓力一般可以認為是常量。 相律可寫為：相律可寫為：f = c p + 1f = c p + 1 7.2二元勻晶相圖二元勻晶相圖本節(jié)主要講授

4、內(nèi)容：本節(jié)主要講授內(nèi)容：1) 相圖分析相圖分析3 3)平衡結(jié)晶過程分析平衡結(jié)晶過程分析2) 杠桿定律杠桿定律4)4)固溶體結(jié)晶溫度及規(guī)律固溶體結(jié)晶溫度及規(guī)律5)5)非平衡結(jié)晶非平衡結(jié)晶 二二組元在液態(tài)無限溶解，在固態(tài)無限固溶，并形成固組元在液態(tài)無限溶解，在固態(tài)無限固溶，并形成固溶體的二元合金系所形成的相圖，稱為二元勻晶相圖。溶體的二元合金系所形成的相圖，稱為二元勻晶相圖。 在結(jié)晶過程中都是從液相中結(jié)晶出單相的固溶體，這種結(jié)在結(jié)晶過程中都是從液相中結(jié)晶出單相的固溶體，這種結(jié)晶過程稱為勻晶轉(zhuǎn)變。晶過程稱為勻晶轉(zhuǎn)變。1、相圖分析、相圖分析 Cu-Ni相圖相圖 組元為組元為 Cu Cu 和和 Ni N

5、i 點：點：A A、B B分別為分別為CuCu、NiNi熔點。熔點。線：線：AaBAaB為液相線。為液相線。AbBAbB為固相線。為固相線。區(qū)：區(qū)：L L、L+L+、2、杠桿定律、杠桿定律 合金成分為合金成分為C，總重量為總重量為W。在在T溫度時，由液溫度時，由液相和固相組成相和固相組成, 液相的成分為液相的成分為CL ，重量為重量為WL，固相成份為固相成份為C ，重量為重量為W。 則則 W=WL+W （1） WLCL+WC =WC （2）由（由（1）、（）、（2）可得：）可得： WL/W =(C -C) / (C- CL) 故故 WL/W =rb / ar 上式還可換寫成：上式還可換寫成：W

6、L/W =rb / ab杠桿定律： WL/W =rb / ar注意：杠桿定律適用于平衡結(jié)晶時的兩相區(qū)。3 3、平衡結(jié)晶過程分析、平衡結(jié)晶過程分析 Cu-30Ni 合金的冷卻曲線合金的冷卻曲線 以含以含 Ni30% 的的 Cu-Ni 合金為例，來分析合金的平衡結(jié)晶過程。合金為例，來分析合金的平衡結(jié)晶過程。011223冷卻過程中的組織變化冷卻過程中的組織變化 1)固溶體合金凝固時析出的固相成分與原液相成份不同，固溶體合金凝固時析出的固相成分與原液相成份不同，需成份起伏。需成份起伏。 2)固溶體合金凝固時依賴于異類原子的互相擴散固溶體合金凝固時依賴于異類原子的互相擴散。4 4、固溶體結(jié)晶溫度及規(guī)律、

7、固溶體結(jié)晶溫度及規(guī)律5 5、固溶體不平衡結(jié)晶、固溶體不平衡結(jié)晶 非平衡態(tài)凝固，先結(jié)晶的部分與后結(jié)晶的部分成分不非平衡態(tài)凝固，先結(jié)晶的部分與后結(jié)晶的部分成分不同同。這種：一個晶粒內(nèi)或一個枝晶間化學(xué)成分不同的現(xiàn)象，這種：一個晶粒內(nèi)或一個枝晶間化學(xué)成分不同的現(xiàn)象，叫晶內(nèi)偏析或枝晶偏析。叫晶內(nèi)偏析或枝晶偏析。各晶粒之間化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象叫晶間偏析。各晶粒之間化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象叫晶間偏析。偏析的大小取決于：偏析的大小取決于：液相線與固相線間的水平距離液相線與固相線間的水平距離( (成分間距成分間距)，先后成，先后成分結(jié)晶的差別分結(jié)晶的差別，偏析嚴(yán)重。，偏析嚴(yán)重。溶質(zhì)原子的擴散能力溶質(zhì)原子的擴散能力，

8、偏析，偏析。冷卻速度冷卻速度，偏析，偏析。消除方法：擴散退火（在固相線以下較高溫度經(jīng)過長時間消除方法：擴散退火（在固相線以下較高溫度經(jīng)過長時間的保溫，使原子擴散充分，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饨M織）。的保溫，使原子擴散充分，使之轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饨M織）。 7.3二元共晶相圖二元共晶相圖本節(jié)主要講授內(nèi)容：本節(jié)主要講授內(nèi)容：1) 相圖分析相圖分析2 2)平衡結(jié)晶過程分析平衡結(jié)晶過程分析3)3)共晶系合金的不平衡結(jié)晶共晶系合金的不平衡結(jié)晶 二組元在液態(tài)無限溶解，在固態(tài)無限固溶，并有共晶二組元在液態(tài)無限溶解，在固態(tài)無限固溶，并有共晶轉(zhuǎn)變的二元相圖，稱為二元共晶相圖。轉(zhuǎn)變的二元相圖，稱為二元共晶相圖。1、相圖分析、相圖分析

9、Pb-Sn二元相圖二元相圖 線：線： AOB AOB： 液相線；液相線； ACODB ACODB：固相線；固相線； CE CE： Sn Sn在在PbPb中的固溶度曲線；中的固溶度曲線； DFDF： Pb Pb在在SnSn中的固溶度曲線；中的固溶度曲線； COD COD水平線：共晶線。此線上的合金均發(fā)生共晶反應(yīng)：水平線：共晶線。此線上的合金均發(fā)生共晶反應(yīng)：LO C + + D這種由固定成分的這種由固定成分的L L中同時結(jié)晶出兩種成分、結(jié)構(gòu)均不同的固中同時結(jié)晶出兩種成分、結(jié)構(gòu)均不同的固相反應(yīng)。稱為共晶反應(yīng)。相反應(yīng)。稱為共晶反應(yīng)。相區(qū)：相區(qū)： 單相區(qū)：單相區(qū)：L L、 ：是是SnSn溶于溶于PbPb

10、的有限固溶體。的有限固溶體。 ：是是PbPb溶于溶于SnSn的有限固溶體。的有限固溶體。 兩相區(qū)：兩相區(qū)：L+L+、L+L+、+ 三相區(qū)三相區(qū): : L+ L+ 2 2、平衡結(jié)晶過程分析、平衡結(jié)晶過程分析 1) )合金合金(10%Sn)組織為 +II 合金的室溫平衡組織合金的室溫平衡組織 2) )合金合金（40%Sn）亞共晶合金亞共晶合金室溫組織為室溫組織為初初+(E+F)。初初為先共晶相，為先共晶相，為為由先共晶相產(chǎn)生的次生相，由先共晶相產(chǎn)生的次生相，(E+F)為共晶混和物。為共晶混和物。合金合金的顯微組織的顯微組織 3) )合金合金（61.9%Sn）共晶合金共晶合金共晶組織為黑白相間的混和

11、物，黑、白組織分別為組成共晶體的共晶組織為黑白相間的混和物，黑、白組織分別為組成共晶體的兩個相。兩個相。合金合金的顯微組織的顯微組織 4)合金合金（80%Sn）過共晶合金過共晶合金(作業(yè)作業(yè))冷卻過程中的組織變化冷卻過程中的組織變化組織組成物：在結(jié)晶的各個階段中形成的有清晰輪廓的獨立組組織組成物：在結(jié)晶的各個階段中形成的有清晰輪廓的獨立組成部分，在顯微組織中能清楚的區(qū)別開；成部分，在顯微組織中能清楚的區(qū)別開；相組成物：組成顯微組織的基本相相組成物：組成顯微組織的基本相1）偽共晶偽共晶(quasi-eutectic) 由非共晶成分所得到的全部共晶組織稱為偽共晶3 3、共晶系合金的不平衡結(jié)晶共晶系

12、合金的不平衡結(jié)晶 2）不平衡共晶不平衡共晶共晶系合金的不平衡凝固共晶系合金的不平衡凝固3 3）離異共晶）離異共晶是一種被分離開來的共晶組成?？梢栽谄胶鈼l件下獲得，也可一種被分離開來的共晶組成?？梢栽谄胶鈼l件下獲得，也可以在非平衡條件下獲得。以在非平衡條件下獲得。 7.4二元包晶相圖二元包晶相圖本節(jié)主要講授內(nèi)容：本節(jié)主要講授內(nèi)容：1) 相圖分析相圖分析2 2)平衡結(jié)晶過程分析平衡結(jié)晶過程分析3)3)包晶系合金的不平衡結(jié)晶包晶系合金的不平衡結(jié)晶 二組元在液態(tài)無限溶解，固態(tài)下有限溶解，并發(fā)生包二組元在液態(tài)無限溶解，固態(tài)下有限溶解，并發(fā)生包晶反應(yīng)的相圖叫二元包晶相圖。晶反應(yīng)的相圖叫二元包晶相圖。1、相

13、圖分析、相圖分析Pt-Ag二元相圖二元相圖 線：線： ACB ACB： 液相線；液相線； AEDB AEDB： 固相線；固相線； PE PE： Ag Ag在在PtPt中的固溶度曲線；中的固溶度曲線； DQDQ： Pt Pt在在AgAg中的固溶度曲線；中的固溶度曲線； EDC EDC水平線：包晶線。此線上的合金均發(fā)生包晶反應(yīng)：水平線：包晶線。此線上的合金均發(fā)生包晶反應(yīng)：L LC C + + E E D D 這種在一定的這種在一定的T T下，由一定成分的固相與一定成分的液相作下，由一定成分的固相與一定成分的液相作用，形成另一個一定成分的固相的反應(yīng)的轉(zhuǎn)變叫包晶反應(yīng)。用，形成另一個一定成分的固相的反應(yīng)

14、的轉(zhuǎn)變叫包晶反應(yīng)。相區(qū)：單相區(qū)：相區(qū)：單相區(qū)： L L、 ：AgAg溶于溶于PtPt中的中的有限有限固溶體。固溶體。 ：PtPt溶于溶于AgAg中的中的有限有限固溶體。固溶體。 兩相區(qū)：兩相區(qū)：L+L+、L+L+、+。 三相區(qū)三相區(qū): : L+L+2 2、平衡結(jié)晶過程分析、平衡結(jié)晶過程分析1）合金合金（包晶合金）組織（包晶合金）組織 +IIII2) 2) IIII合金合金 組織：組織：+II+II3)III合金合金 組織：組織：+II+II3 3、包晶系合金的不平衡結(jié)晶包晶系合金的不平衡結(jié)晶 成分為成分為 DC 范圍的合金，范圍的合金，在非平衡冷卻條件下，由于包晶在非平衡冷卻條件下，由于包晶轉(zhuǎn)

15、變不完全，使得包圍在轉(zhuǎn)變不完全，使得包圍在 相中的相中的 相在包晶轉(zhuǎn)變后仍有相在包晶轉(zhuǎn)變后仍有殘留，通常把這種組織稱為核心（或包心）組織。殘留，通常把這種組織稱為核心（或包心）組織。這種由于包晶轉(zhuǎn)變的不完全性而產(chǎn)生的組織變化與成分偏析這種由于包晶轉(zhuǎn)變的不完全性而產(chǎn)生的組織變化與成分偏析的現(xiàn)象，稱為包晶偏析。的現(xiàn)象，稱為包晶偏析。 7.5相圖與合金性能的關(guān)系相圖與合金性能的關(guān)系本節(jié)主要講授內(nèi)容：本節(jié)主要講授內(nèi)容：1) 相圖與使用性能關(guān)系相圖與使用性能關(guān)系2 2) 相圖與工藝性能關(guān)系相圖與工藝性能關(guān)系1、相圖與使用性能關(guān)系相圖與使用性能關(guān)系。1 1）單相固溶體合金）單相固溶體合金隨著溶質(zhì)含量的增加

16、，材料的強度、硬度增加，塑性、韌性隨著溶質(zhì)含量的增加，材料的強度、硬度增加，塑性、韌性下降，導(dǎo)電性能下降。下降，導(dǎo)電性能下降。2 2）兩相混合物）兩相混合物 形成兩相混合物的合金，性能是兩組成相性能的平均值形成兩相混合物的合金，性能是兩組成相性能的平均值（性能與成分呈線性變化）。共晶成分的合金強度、硬度達（性能與成分呈線性變化）。共晶成分的合金強度、硬度達到最大值。到最大值。2 2、相圖與工藝性能關(guān)系相圖與工藝性能關(guān)系相圖與合金鑄造性能之間的關(guān)系相圖與合金鑄造性能之間的關(guān)系1）單相固溶體合金）單相固溶體合金流動性：差流動性：差縮孔：分散縮孔多，集中縮孔少?？s孔：分散縮孔多，集中縮孔少。加工性：

17、強度低，塑性好，變形均勻，壓力加工性能好。加工性：強度低，塑性好，變形均勻，壓力加工性能好。 2）兩相混合物時）兩相混合物時 流動性好、枝晶偏析最小不易形成疏松，而易行成集中縮孔合流動性好、枝晶偏析最小不易形成疏松，而易行成集中縮孔合金致密，鑄造性能好。加工性差。金致密，鑄造性能好。加工性差。 7.6 Fe-C合金相圖合金相圖本節(jié)主要講授內(nèi)容：本節(jié)主要講授內(nèi)容：1) Fe-C合金中的合金中的組元和合金相組元和合金相2 2) Fe-Fe3C合金相圖分析合金相圖分析3)3)鐵碳合金分類鐵碳合金分類4)典型合金的結(jié)晶過程分析及組織典型合金的結(jié)晶過程分析及組織5)相組成物及組織組成物計算相組成物及組織

18、組成物計算6)含碳量對組織及性能的影響含碳量對組織及性能的影響 Fe-CFe-C雙重相圖雙重相圖1、Fe-C合金中的合金中的組元和合金相組元和合金相（1 1）純鐵：）純鐵： 熔點熔點153815381 1）組元組元（2 2）滲碳體滲碳體： 是鐵與碳形成的間隙化合物，含碳量為是鐵與碳形成的間隙化合物，含碳量為6.69%6.69%，熔點，熔點12271227。（1 1）液相（）液相（L L）（2 2）相相（3 3）相：相：（4 4）相：相：（5 5）FeFe3 3C C相相2 2）基本相基本相2 2、 Fe-Fe3C合金相圖分合金相圖分析析1 1）點：）點：五個單相區(qū)：七個雙相區(qū)：五個單相區(qū)：七個

19、雙相區(qū)：3 3）線：線：2 2）區(qū)：）區(qū)：ABCD ABCD 液相線液相線AHJECF AHJECF 固相線。固相線。三條水平線。三條水平線。HJB HJB 、ECF ECF 、PSKPSK三條析出線三條析出線 CDCD、ESES、PQPQGSGS線線3 3、鐵碳合金分類鐵碳合金分類1 1）工業(yè)純鐵：）工業(yè)純鐵： C0.0218%C0.0218%的的FeFeC C合金。合金。2 2）碳鋼：）碳鋼： 0.0218% 0.0218% C 2.11% C 2.11% 的的FeFeC C合金。合金。 共析鋼共析鋼 0.77% 0.77% 亞共析鋼亞共析鋼 0.0218 0.02180.77%0.77%

20、 過共析鋼過共析鋼 0.77 0.772.11%.2.11%. 3 3）白口鑄鐵：）白口鑄鐵： 2.11% 2.11% C 6.69%C 6.69%的的FeFeC C合金。合金。 亞共晶白口鐵亞共晶白口鐵 2.11 2.114.3%4.3% 共晶白口鐵共晶白口鐵 4.3% 4.3% 過共晶白口鐵過共晶白口鐵 4.3 4.36.696.694、典型合金的結(jié)晶過程分析及組織典型合金的結(jié)晶過程分析及組織典型鐵碳合金平衡結(jié)晶過程分析圖典型鐵碳合金平衡結(jié)晶過程分析圖1 1）含碳含碳0.01%0.01%的鐵碳（工業(yè)純鐵）的鐵碳（工業(yè)純鐵）工業(yè)純鐵的平衡組織工業(yè)純鐵的平衡組織 2 2）含碳）含碳0.77%0

21、.77%的鐵碳合金（共析鋼）的鐵碳合金（共析鋼）室溫室溫 P P 組織，組織， 和和 FeFe3 3C C 呈層片狀。呈層片狀。 3 3）含碳含碳0.4%0.4%的鐵碳合金（亞共析鋼）的鐵碳合金（亞共析鋼） 含碳含碳0.40%的碳鋼結(jié)晶過程示意的碳鋼結(jié)晶過程示意室溫平衡組織組成物都是珠光體和先共析鐵素體。室溫平衡組織組成物都是珠光體和先共析鐵素體。4 4）含碳）含碳1.2%1.2%的鐵碳合金（過共析鋼）的鐵碳合金（過共析鋼） 含碳含碳1.2%的碳鋼結(jié)晶過程示意的碳鋼結(jié)晶過程示意組織是珠光體和二次滲碳體組織是珠光體和二次滲碳體含碳量含碳量1.0%, 1.0%1.0%，二次滲碳體呈現(xiàn)出連續(xù)的網(wǎng)狀，

22、將嚴(yán)重，二次滲碳體呈現(xiàn)出連續(xù)的網(wǎng)狀，將嚴(yán)重損害鋼的塑性和韌性損害鋼的塑性和韌性5 5）含碳）含碳4.3%4.3%的鐵碳合金（共晶白口鑄鐵）的鐵碳合金（共晶白口鑄鐵） 1以上以上 12 2以下以下 含碳含碳4.3%的共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程示意的共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程示意共晶白口鑄鐵的室溫組織共晶白口鑄鐵的室溫組織 （白色基體是共晶滲碳體，黑色顆粒為珠光體（白色基體是共晶滲碳體，黑色顆粒為珠光體）6 6）含碳）含碳3 3.0.0% %的鐵碳合金（的鐵碳合金（亞共亞共晶白口鑄鐵）晶白口鑄鐵） 含碳含碳3.0%的亞共晶白口鐵結(jié)晶過程示意的亞共晶白口鐵結(jié)晶過程示意 亞共晶白口鑄鐵室溫組織（黑色樹枝狀為珠

23、光體，其余為萊氏體）亞共晶白口鑄鐵室溫組織（黑色樹枝狀為珠光體，其余為萊氏體）合金室溫平衡組織為：合金室溫平衡組織為： LdLd FeFe3 3C CP P。7 7）含碳含碳5.0%5.0%的鐵碳合金（過共晶白口鑄鐵）的鐵碳合金（過共晶白口鑄鐵）含碳含碳5.0%的過共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意的過共晶白口鑄鐵結(jié)晶過程示意 過共晶白口鑄鐵室溫組織過共晶白口鑄鐵室溫組織(白色的為一次滲碳體，其余為萊氏體白色的為一次滲碳體，其余為萊氏體)5、相組成物及組織組成物計算相組成物及組織組成物計算6、含碳量對組織及性能的影響含碳量對組織及性能的影響1 1）對對平衡平衡組織的影響組織的影響鐵碳合金成分與組織的影響

24、鐵碳合金成分與組織的影響 7. 7二元合金的凝固理論和合金鑄錠的組織與缺陷二元合金的凝固理論和合金鑄錠的組織與缺陷本節(jié)主要講授內(nèi)容：本節(jié)主要講授內(nèi)容：1)固溶體的凝固理論固溶體的凝固理論2)合金鑄錠的組織與缺陷合金鑄錠的組織與缺陷1、固溶體的凝固理論固溶體的凝固理論1 1）正常凝固正常凝固由于二元合金中第二組元的加入，溶質(zhì)原子要在液、固兩相由于二元合金中第二組元的加入，溶質(zhì)原子要在液、固兩相中發(fā)生重新分布，重新分布的程度用平衡分布系數(shù)中發(fā)生重新分布，重新分布的程度用平衡分布系數(shù)k k0 0表示。表示。k k0 0 =w =ws s/w/wl l 即平衡凝固時固相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)之即平衡

25、凝固時固相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比。比。討論：討論：k k0 01 1 1 表示隨溶質(zhì)表示隨溶質(zhì)，合金凝固，合金凝固T T開始和開始和T T終結(jié)終結(jié) k k0 01 1 表示合金凝固時重新分布的溶質(zhì)成分與原合金表示合金凝固時重新分布的溶質(zhì)成分與原合金成分接近，即重新分布的程度越小。成分接近，即重新分布的程度越小。兩個兩個k k0 0情況情況 ( (a)ka)k0 01 (b)k11長度為長度為L L的圓棒形錠子（的圓棒形錠子（a a）和平衡冷卻示意圖（和平衡冷卻示意圖（b)b)平衡凝固：平衡凝固： 固相成分是均勻的，沿固相線變化。固相成分是均勻的，沿固相線變化。 凝固終結(jié)時，固相成分凝固終

26、結(jié)時，固相成分w ws s等于原合金成分等于原合金成分w w0 0。非平衡凝固：固相成分隨凝固距離非平衡凝固：固相成分隨凝固距離x x而變化。其變化規(guī)律而變化。其變化規(guī)律為：為：稱為正常凝固方程。式中稱為正常凝固方程。式中 s s ：固相的質(zhì)量濃度。固相的質(zhì)量濃度。 o o ：原合金的質(zhì)量濃度原合金的質(zhì)量濃度 k ko o ：平衡分配系數(shù)。平衡分配系數(shù)。 x x ： 已經(jīng)凝固距離已經(jīng)凝固距離 L L ：錠長錠長 固溶體經(jīng)正常凝固后，整個錠子的質(zhì)量濃度分布見圖，固溶體經(jīng)正常凝固后，整個錠子的質(zhì)量濃度分布見圖，它符合一般鑄錠中濃度分布，因此稱為正常凝固。它符合一般鑄錠中濃度分布，因此稱為正常凝固。

27、 質(zhì)量濃度由錠表面向中心逐漸增加的不均勻分布稱為正質(zhì)量濃度由錠表面向中心逐漸增加的不均勻分布稱為正偏析，用擴散退火也難消除。偏析，用擴散退火也難消除。 2 2)區(qū)域熔煉區(qū)域熔煉 正常凝固是將質(zhì)量濃度為正常凝固是將質(zhì)量濃度為o o的固溶體合金，整體融化的固溶體合金，整體融化定向凝固。定向凝固。 區(qū)域熔煉是將質(zhì)量濃度為區(qū)域熔煉是將質(zhì)量濃度為o o的固溶體合金，局部融化的固溶體合金，局部融化局部凝固局部凝固.3）合金凝固中的成分過冷）合金凝固中的成分過冷成分過冷的形成成分過冷的形成成分過冷：固溶體合金凝固時，在固液界面處形成溶質(zhì)的濃成分過冷：固溶體合金凝固時，在固液界面處形成溶質(zhì)的濃度梯度而產(chǎn)生的過

28、冷。這種由于度梯度而產(chǎn)生的過冷。這種由于L中成分變化而引起的過冷中成分變化而引起的過冷叫成分過冷。見圖叫成分過冷。見圖ko1合金成分過冷示意圖。合金成分過冷示意圖。 ko1合金成分過冷示意圖合金成分過冷示意圖成分過冷對晶體生長形態(tài)的影響成分過冷對晶體生長形態(tài)的影響 （1） L-界面前沿沒有成分過冷，晶體呈平面生長。界面前沿沒有成分過冷，晶體呈平面生長。 （2） L-界面前沿有叫小的成分過冷，晶體呈胞狀生長。界面前沿有叫小的成分過冷，晶體呈胞狀生長。（3） L-界面前沿有較大的成分過冷時，呈枝狀生長。界面前沿有較大的成分過冷時，呈枝狀生長。圖圖 溫度梯度對成分過冷的影響。溫度梯度對成分過冷的影響。2、合金的鑄錠組織和缺陷合金的鑄錠組織和缺陷