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收藏词条   编辑词条 凝固偏析

创建时间:2008-08-02

经过炉外精炼和吹气搅拌后,钢包中任何位置的钢水成分是均匀的。而凝固之后,在钢锭或连铸坯从表面到中心化学成分是不一样的,有的差别甚大。把这种成分的不均匀性叫做偏析。

偏析可分为两种:一种叫显微偏析,是树枝晶主干和枝晶间成分的差异,一般距离很小是几微米范围的偏析。另一种叫宏观偏析,是长距离范围(以厘米或米来计算)内的成分差异。从铸坯取纵断面或横断面试样,做硫印或酸浸检查,可用肉眼观察偏析的状况,也叫低倍偏析。

偏析产生的原因是:

(1)元素在液态和固态中的溶解度差异。定义分配系数K来表征偏析程度:

K=Cι(液相中元素浓度)/CS(固相中元素浓度)

如K=1,则Cι=CS说明凝固产品中无偏析,K<1,说明凝固产品有偏析。测定不同元素的K值为:C、0.13;S、0.02,O、0.02,P、0.13,Si、0.66,N、0.28,Mn、0.84,Cr、0.95。可见,S、P、O、C是强偏析元素。

(2)冷却速度。冷却速度越快,偏析程度越小。

(3)元素在固相中扩散速度。元素在高温固体中扩散速度快,可减轻偏析。如碳的K值为0.13,也是强偏析元素,但在高温退火时,碳原子扩散能力强,有利于均匀化。

(4)凝固前沿液相中的流动越强,则宏观偏析越严重。如连铸坯鼓肚是造成铸坯严重中心偏析的重要原因。

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最近更新:2016-03-04
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