铸造金属件晶粒结构凝固过程中形成

铸造金属件晶粒结构凝固过程中形成-金相分析

  铸造金属件的晶粒结构在凝固过程中形成的。用于铸造的金属
的熔融温度一般为650℃到1550℃。铸造中重要的参数是温度梯度
与化学成分，前者控制了自工件内部向外表面的热流，后者则影响
凝固发生的温度区间。

  纯金属铸件的晶粒结构包括内部的柱状晶与外壳部的等轴晶。
在表面的细的等轴晶是由于接触低温模壁处有较大的过冷而造成的
高的形核速率的结果。等轴晶的区域也称为激冷区。纯金属在固定
的温度凝固，并释放出熔化潜热。在此过程中，液／固界面，或凝
固的前沿从接近模壁的表面向内  凝固在方形铸模中的金属组织
的示意图部移动。这就导致了其长轴由铸件的(a)纯金属(1)  (b)
固溶体  (c)在凝固中没有温度梯度表面指向内部的柱状晶的形成

。  的存在或没有使用形核剂(变质剂)以促进非均匀形核
  合金与纯金属的柱状晶结构的显微组织的另一个大的差异是，
在合金的柱状晶内存在有树枝状的结构。

  一个铸件凝固所需要的时间和该铸件的体积与其表面积平方的
比值呈正比。这是因为铸件的体积决定了凝固时释放的总热量(即
转变的潜热)，而该热量从铸件散发出的速度又是表面积的函数。

  液态金属往往比其相应的固态有较大的体积。这样，在凝固过
程中就常常会发生疏松形式的收缩缺陷。当金属在薄的截面中凝固
以及阻碍了熔融金属向铸件的其他区域流动时，也会发生收缩缺陷
。为了避免这种金属热收缩缺陷，可以将称为激冷铸型的散热装置
(散热片)放置在铸模的不同区域，以控制凝固的模式(即增大铸件
较厚部分的凝固速度)。

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