大型铸钢件的生产凝固显微偏析实验金相显微镜

偏  析

  偏析是由于溶质元素在凝固后的组织中，能以各种方式重新
分布而产生的。偏析通常分为显微偏析及宏观偏析两类。显微偏
析是一种短程现象，所达到的距离为晶粒尺寸的数量级或更小。
对于胞状偏析或枝晶偏析，成分的差异可局限在几微米的距离内。
当成分的差异表现为长程变化时，例如铸锭的内外成分不同，就
认为是宏观偏析。通常认为，宏观偏析所达副的距离，超过晶粒
直径几倍。
  对各种偏析现象作过一些讨论，为了完整起见，
某些重复是必要的。凝固时，固一液界面附近所发生的成分变化，
在很大程度上，决定了偏析的性质和程度。对宏观偏析来说，未
凝固液体较长距离的流动，则有重要意义。对此两方面，都将加
以分析。

凝固完毕后，将毛坯铸件从铸型中取出，敲落型芯、去掉浇冒、
口、消除粘附砂粒等，铸件即可进行机械加工。毛坯铸件在机械
加工前的准备工作，称为清理。

在凝固过程中，控制固一液长大前沿的运动方向，可以通
过控制铸型中的热流来实现。使用冷铁可加速凝固。冷铁是金属
镶块，它传热比铸型材料要快得多。另一方面，使用绝热材料或
发热混合料，又可控制传热条件，使铸型特定部位推迟凝固。

现代型砂的主要组成物是石英。石英砂可由开采天然砂矿而
获得。这种砂粒通常尺寸均匀、形态圆整。石英砂还
可借破碎岩石或砂石而获得。此法得到的石英砂，颗粒呈多角形，
尺寸不均匀。原砂的物理性能比它的化学性能更为
重要。最好采用圆形颗粒、粒度均匀的原砂。近年来，生产实践
中多采用细粒砂。用这种砂所造出的铸型，对金属液的渗透或冲
刷，具有较高的抗力。

  石英砂含量通常大于90％，余为粘土粘结剂(蒙脱石或膨
润土、高岭土及伊利石等)及将近2％的水分。有时，加入一些
附加物，使型砂具有某种特殊性能。例如，常加入为量达2%的
纤维素材料，作为缓冲剂以改善退让性，从而防止热裂的产生
  在特殊情况下，例如，在大型铸钢件的生产中，可使用锆砂、
橄榄石砂等非石英砂。

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