中國(guó)知名金相制樣設(shè)備耗材廠商
——以材料顯微組織分析技術(shù)進(jìn)步為己任,以金相試樣制備輕松高效真實(shí)為目標(biāo)
金屬鑄錠的結(jié)晶組織除具有上述特點(diǎn)外,通常還存在如下幾種常見缺陷:
1.縮孔與疏松
鑄錠在凝固時(shí)將發(fā)生體積收縮現(xiàn)象。先凝固部分體積的收縮可由尚未凝固的液體金屬來(lái)補(bǔ)充,而后凝固部分體積的收縮就無(wú)法得到補(bǔ)充。因此,整個(gè)鑄錠凝齒過程的收縮缺陷都集中在最后凝固部位。一般都將集中縮孔控制在鋼錠的冒口處,然后加以切除。然而,對(duì)于一些較深的縮孔切除不凈時(shí),這種殘余縮孔對(duì)隨后的加丁.與使甩將造成嚴(yán)重的影響。如果縮孔在鑄錠中心形成深的縮宵,嚴(yán)重時(shí)將使整個(gè)鋼錠報(bào)廢。
疏松按其在鋼錠橫截面上的分布部位,分為一般疏松和中心疏松兩種類型。它也是由于鑄錠在結(jié)晶過程中母掖補(bǔ)充不足所引起的。疏松缺陷的控制,對(duì)于不同鋼材及其要求的不同,在冶標(biāo)上規(guī)定有級(jí)別要求。
2.偏析
偏析就是鋼錠在緒晶過釋中所形成的化學(xué)成分不均勻性。偏析一般分為宏觀偏析與顯撤偏析兩種類型。
(1)宏觀偏析,又稱區(qū)域偏析。當(dāng)從鋼錠的不同區(qū)域取樣,經(jīng)化學(xué)分析其成分不同時(shí),即存在宏觀偏析。宏觀偏析按其現(xiàn)象與成因,又可分為正索偏析1反偏析及比重偏析等。
正常偏析:在鑄錠內(nèi)往往發(fā)現(xiàn)中心區(qū)碳分較高,而其外層的碳分則較低。在合金鑄件中,先結(jié)晶的外層含溶質(zhì)元素濃度較低,隨后紿晶部分濃度逐漸增高,最后結(jié)晶的中心區(qū)(或上部)溶質(zhì)元素濃度最高。這種現(xiàn)象是合金在結(jié)晶過程選擇結(jié)晶的正?,F(xiàn)象。因此,這種缺陷偏析,稱為正常偏析。
正常偏析的程度與鑄件大小、冷卻快慢及結(jié)晶中液流攪拌的均勻程度有關(guān)。一般.大鑄件中心部位的正常偏析較嚴(yán)重,最后結(jié)晶部分溶鹿?jié)舛壬醺?,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)第二相,在復(fù)雜合金中還會(huì)出現(xiàn)金屬化合物、碳化物及氧化物等。如GCrl5鋼鑄錠,由于偏析在中心部分甚至出現(xiàn)萊氏體,這是軸承鋼碳化物液析由來(lái)的原因。這種俯析一般難以避免,它的存在使鑄錠性能不一致,隨后的加工和熱處理也難以改善。必要時(shí),應(yīng)改普合金成分或調(diào)整工藝,以減少其影響。
反偏析:與上述正常偏析現(xiàn)象相反,溶質(zhì)元素在鑄件中的分布表層高而中心低,稱為反偏析。常見于鋁、銅合金中。如Cu-Sn合金鑄件或或口鑄鐵等,在鑄件表面出現(xiàn)有“錫汗”或“磷汗”(結(jié)晶瘤)等,即為反偏析的征兆。
比重偏析:比重腙析通常產(chǎn)生在結(jié)晶的早期。由于組成相之間比重相差懸殊,輕者上浮,重者下沉,從而導(dǎo)致鑄件上下成分不均,稱為比重偏析。例如Pb-Sb(15%〕合金T在結(jié)晶過程中先結(jié)晶的Sb相比重較小,而共晶相(Pj+Sb)的比重較大;因而Sb晶體上浮,(Pb+Sb)晶體下沉以及鑄鐵中的石墨漂浮等。
(2)顯微偏析,主要為枝晶偏析。枝晶偏析表現(xiàn)為干、枝及枝晶間成分不一,枝干本身由中心到外緣的成分也在變化。當(dāng)枝晶偏析嚴(yán)重時(shí),技晶間溶質(zhì)濃度升高很多,可能會(huì)出現(xiàn)第二相組織,如七三黃銅中出現(xiàn)P相便是一例。