铸件中的偏析
所谓铸造偏析就是液态合金在铸型中凝固以后，铸件断面上各个部分及晶粒与晶界之间存在化学成分的不均匀现象。它有三种类型：即晶内偏析、区域偏析和比重偏析。有时铸件上只存在某一种类型的偏析，有时则几种类型同时并存。由于偏析的存在，铸件断面上或晶粒与晶界处的机械性能也不一致，从而会影响到铸件的使用寿命。为此，在铸件的生产中，应尽量防止偏析的产生。
1．晶内偏析
晶内偏析，又叫树枝晶偏析。其特征是在一个晶粒范围内，晶内和晶界处的化学成分不一致，熔点高的组元往往多分布于晶内，而熔点低的组元则往往多分布于晶界。如锡青铜铸件，晶粒内含铜多，而晶界处含锡多。
一般的产生晶内偏析，有两个条件：
（1）具有一定结晶温度范围的合金；
（2）在凝固过程中，合金原子的扩散速度小于结晶速度。
因为合金的结晶温度范围愈宽、铸件的冷却或结晶速度愈快，则晶内偏析愈严重。为防止晶内偏析，可以采用细化晶粒的措施，以缩短原子的扩散距离；或适当提高浇温，以延缓冷却速度，以达到延长原子的扩散时间等。对已产生晶内偏析的铸件，可通过长时间的扩散退火来减轻晶内偏析。
2．区域偏析
区域偏析是指在铸件的整个断面上，各部位的成分不一致的现象。主要因合金进行选择凝固所引起。区域偏析又分正向偏析和逆向偏析两类。
（1）正向偏析
所谓正向偏析是指铸造合金中，熔点较低的组元集中分布在铸件的中心或上部区域，其含量从铸件的先凝固区到其后凝固区逐渐递增。而逆向偏析则正好相反，熔点较低的组元集聚在铸件边缘。如硅黄铜铸件易出现正向偏析，即铸件中心含硅量较高；锡青铜件则易产生逆向偏析，即铸件表层中锡含量较多。
一般的，具有一定结晶温度范围的合金，均会产生一定程度的区域偏析，只是结晶温度范围较小的合金，倾向于产生正向偏析；而结晶温度范围较宽的结晶时形成发达的树枝晶的合金，则易产生逆向偏析。如锡青铜件表面的“锡汗”，就是当锡青铜表面先凝固一层硬壳后，由于某种应力的作用，硬壳出现裂纹，壳内未凝固的低熔点组元（锡）占多数的液态合金被挤出壳外而停留在铸件表面形成的。
即使采用均匀化扩散退火也无法消除区域偏析，因为偏析元素需经长距离的扩散，故区域偏析应以预防为主，一般有以下措施：
（1）选择成分合适的合金；
（2）合理的铸件结构，即避免厚大断面；
（3）正确控制冷却速度。
3．比重偏析
由于合金中组元比重的不同所引起的偏析，叫比重偏析。比重偏析的产生，有以下几种情况：
（1）合金中的两组元在液态下互不相溶，如铜-铝合金，当此类合金在液态放置过久时，将发生分层现象，比重大的组元沉在下面，比重小的组元浮在上面。
（2）液态合金在搅拌不均的情况下，由于选择凝固所生成的晶体，其比重与母液不同，或上浮或下沉，形成比重偏析。如巴氏合金中的铅基合金或锡基合金的偏析。
（3）铸件的凝固方向也会影响比重偏析。若铸件的凝固顺序是自下而上，对于初生晶的比重较大的合金而言，其比重较小的低熔点相很容易上浮，会加剧比重偏析；反之，当初生晶体的比重较小时，会减轻比重偏析。
总之，对易产生比重偏析的合金而言，必须采取防止措施，如控制熔炼工艺使合金成分均匀；尽量缩短液态合金的放置时间；加快冷却速度及合理控制铸件的凝固方向等。
五、合金的吸气
各种铸造合金，尤其是有色合金，在液态时都有吸收气体的特性。气体在合金中的溶解度，随温度的变化有如图3.17所示的规律。合金在固态时，气体的溶解度很小，并随温度的升高，增加得也很少；当合金达到熔点时，气体的溶解度急剧增加，在液态合金中熔解的气体比固态合金中的多很多。
可以看出，气体在液态合金中的溶解度随温度的升高增加较快，直至达最高值后才开始下降；合金达到沸点时，气体的溶解度几乎等于零。一般的，铸造合金在熔炼时，正处于气体溶解度随温度升高而增加很快的阶段，甚至达到饱和。尤其是铝、镁合金具有较大的吸气倾向。当其浇注到铸型后，随着温度的降低，气体的溶解度将不断下降，结果就会析出气体。当析出的气体来不及从液态合金中跑出时，便会在铸件中形成气孔。如铝合金上的针孔。
合金中所吸收的气体，主要来源于炉料、各种辅助材料、炉气及坩埚等熔化工具。对于极易吸气的合金，如铝、镁合金，在浇注过程中，一切与气体、水分接触的机会，均易导致吸气。在所吸收的气体中，最有害的是氢气。为了减少或避免液态合金吸气，应采取以下工艺措施：
（1）严格控制炉料及辅助材料的质量；
（2）做好熔炉及其它工具的预热等准备工作；
（3）正确控制熔炼和浇注工艺，如尽量减少液态合金在高温下保温的时间，并避免其过热；对极易吸气的合金应在覆盖剂保护下熔炼，并在熔炼后期进行除气处理。
（4）有条件时，对易吸气合金采用真空炉熔炼和在真空室内浇注。
大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施 某钢特钢厂轴承钢生产流程为：50tUHPEAF(铁水热装比大于 50%)+50tLF+60tVD真空脱气+3机3流大方坯全弧形合金钢连铸机+铸坯入坑缓冷、部分连铸坯直接热送轧制成材。连铸机弧形半径为R11m/16m/32m，3点矫直，铸坯断面为180mm×220mm、260mm×300mm，采用全封闭无氧化保护浇注，结晶器液面自动控制，专用轴承钢结晶器保护渣保护浇注，二冷气雾冷却动态配水，结晶器+末端(M+F2EMS)复合式电磁搅拌，连铸坯重接部分切除、头尾坯优化等技术。连铸工艺生产轴承钢，铸坯表面质量良好，通过LF+VD真空处理和严格的无氧化保护浇注，钢中氧含量降低，平均氧的质量分数达到10×10-6以下，钢材热顶锻一次检验合格率达到100%。轴承钢生产中，中心碳偏析是其主要低倍缺陷。 中心偏析受钢水过热度、拉速、电磁搅拌、二冷区温度和连铸机的设备状况等因素影响。 连铸钢水的过热度对高碳铬轴承钢铸坯的质量有重要影响。因为高碳铬轴承钢固液两相区温度达到131℃，故中等过热度的钢液也有其柱状晶强烈增大趋势，在凝固后期由于连铸坯断面中心柱状树枝晶的搭桥而形成小钢锭的凝固结晶现象，铸坯产生中心偏析。过热度越低，中心偏析的评级越低。钢水中元素的偏析是随着凝固前沿的推移而逐渐产生的，影响偏析程度的主要因素为中间包钢水过热度和由过热度而决定的凝固前沿的温度梯度。在较高的温度梯度下，固液相线温差越大，使开始结晶和发生了结晶的固相成分差别愈大，体积收缩比也越大，偏析也愈严重。对轴承钢的低倍组织检验发现，在过热度较高的炉次产生中心增碳现象，该缺陷在钢材热酸蚀后的中心部位出现明显的黑色斑点。由于中间包钢水过热度的控制存在明显差异，导致连铸坯中心碳偏析存在较大差别。 拉速与连铸坯中心偏析评级有关。一般来讲，连铸坯的等轴晶区面积越大，中心偏析评级越低。降低拉速对铸坯质量有利，尤其是大方坯轴承钢，当铸坯在离开结晶器时，坯壳有足够的厚度以承受内部钢水的静压力，否则易产生鼓肚、致使枝晶间富集溶质的钢液向液相穴移动形成中心偏析。当断面和钢种一定时，
第六章铸件工艺设计 第一节概述 为了生产优质而价廉的包模铸件，做好工艺设计是十分重要的。在做工艺设计之前，首先要考虑选用包模铸造工艺生产时，在质量、工艺和经济方面的几个问题。 1.铸件质量的可靠性 对于铸件质量上的要求，一般是包括两个方面，一是保证技术要求的尺寸精度、几何精度和表面光洁度，二是保证机械性能和其它工作性能等内在质量方面的要求。 包模铸造具有少切削、无切削的突出优点。近年来，由于冶金技术、制模、制壳材料和工艺以及检测技术等方面的发展，包模铸件的外部和内在质量不断提高，所以它的应用范围愈来愈广。不少锻件、焊接件、冲压件和切削加工件，都可以用熔模铸造方法生产。 这对于节约机械加工工时和费用，节约金属材料，提高劳动生产率和降低成本都具有很大意义。 但是，熔模铸造生产的铸件，由于冶金质量、热型浇注引起的晶粒粗大、表面脱碳以及内部缩松等方面的原因，铸件的机械性能(尤其是塑性)，还存在一些缺陷。对于某些受力大和气密性要求高的铸件，采用包模铸造时，应充分考虑零件在产品上的作用和性能要求，以确保其使用可靠。有些结构件改用包模铸造生产时，必须考虑原用合金的铸造性能是否能满足零件的质量要求，否则就需要更改材质。 2.生产工艺上的可能性和简易性 熔模铸造虽然可以铸造形状十分复杂的、加工量甚少甚至不加工的零件，但零件的材质、结构形状、尺寸大小和重量等，必须符合熔模铸造本身的工艺要求。如铸件最小壁厚、最大重量、最大平面面积、最小孔槽以及精度和光洁度要求等，都要考虑到工艺上的可能性和简易性。 3.经济上的合理性 采用包模铸造在经济上是否合理，要从多方面考虑。按每公斤的价格来说，包模铸件与同类型锻件相近甚至还高些，但是由于大幅度减少了加工量，因而零件最终成本还是低的。 但也有些零件，可以利用机械化程度较高的方法生产，例如用自动机床高速加工、精密锻造、冷挤压、压力铸造等等，这时，用包模铸造法生产在经济上的优越性就不一定显著，甚至成本还可能高一些，所以在这种情况下，就不一定选用这种方法了。 总之，选择包模铸造法生产时，耍从其工艺特点出发，以零件质量为中心，并兼顾生产技术和经济上的要求。 在确定用包模铸造方法生产之后，工艺设计的任务就是要确定合理的工艺方案，采取必要的工艺措施以满足零件质量的要求。 工艺设计是理论和实践相结合的产物，是技术理论和生产经验的总结性技术资料。还要力求使设计符合实践性、科学性。 做好工艺设计要搞好两个方面的调查研究。首先必须对生产任务、产品零件图、材质和技术要求等方面进行深入分析：其次，要对生产条件如原材料、设备、工艺装备加工和制造能力、工人的操作技术水平等方面进行深入的了解。只有做好这两个方面的调查研究，才能使设计符合生产实际情况。
1、晶体 原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各向异性。 2、中间相 两组元A 和B 组成合金时，除了形成以A 为基或以B 为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B 两组元均不相同的新相。由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。 3、亚稳相 亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中，由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。 4、配位数 晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。 5、再结晶 冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程） 6、伪共晶 非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。 7、交滑移
当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。 8、过时效 铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP 区，θ”，θ ’，和θ。在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升（时效强化），当保温时间过长，将析出θ ’，这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。 9、形变强化 金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化。 10、固溶强化 由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。 11、弥散强化 许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。 12、不全位错 柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。 13、扩展位错 通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。 14、螺型位错
1， 2 热能工程
。过热度高，铸坯凝固前沿温度梯度大，保持定向传热的时间长，有利于柱状晶的生长，并可抑制等轴晶粒的形成。柱状晶发达会加重凝固过程的显微（枝晶）偏析，可导致尚未凝固的钢液杂质组元含量增加，加重中心偏析。 图1过热度对B类以上中心偏析比率的影响 如图1和图2所示，对铸坯硫印数据库进行统计，拉速为1.0m/min，铸坯尺寸为1450mm×230mm，相同冷却条件下，铸坯样本容量为99个，其中A类偏析2个，B类偏析76个，C类21个，所占比例依次为：2.0%，76.8%，21.2%，比较重的A类B类偏析共占78.8%。样本中的合格样品（B类0.5级以下）79个，合格率为79.8%。 图2钢水过热度对中心偏析合格率的影响 结果表明，随钢水过热度的增加，铸坯中心偏析程度增加。在所采用的浇铸条件下，当钢水过热度超过24℃后，铸坯中心偏析合格率急剧下降。 2.2拉速 拉速对铸坯中心偏析有重要影响，这是因为当拉速增加时，减少了钢水在结晶器内的停留时间，导致转移钢液过热量所需的时间增加，推迟了中心等轴晶的生产，有利柱状晶发展和轴向偏析。拉速增加，液相穴深度增大，更易形成凝固桥，造成中心偏析。 如图3所示，本研究统计了B类以上中心偏析出现的比率随拉速变化的规律。对硫印数据库整体进行统计，样本容量为318个，中心偏析A类3个，B类232个，C类83个，所占比例分别为0.9%，73.0%，26.1%。B类以上占73.9%。 图3拉速对B类以上中心偏析比率的影响 2.3辊道开口度 “鼓肚”理论认为，中心偏析的产生是由于铸坯在连铸过程中，凝固壳鼓肚或凝固收缩引起富集溶质残余液体流动，而使局部溶质聚集的结果。鼓肚与辊间距、辊子刚性、对中精度等有密切关系。鼓肚量与辊间距的4次方成正比，间距越大越容易鼓肚。另外，为减轻鼓肚，辊子要保持良好的刚性，防止变形，而且对中要好，要保持较高精度。缩小辊间距，特别是调整辊列系统的对中精度和保持夹辊的刚性,，对减轻鼓肚都十分有利。可见，辊子的开口度和对弧精度对中心偏析有很大影响。 经过计算，拉速为1m的铸坯的凝固终点在11～12段之间，约距结晶器弯月面21.9m。 2003年5月29日第11、12段的辊道开口度偏差值最小1.6mm，最大3.2mm。取数据库中前后７天的数据共12组进行分析，有11组合格，合格率为91.67%。2003年9月2日第11、12段的开口度偏差最小值1.6mm，最大值3.7mm。取数据库中前后7天的数据共20组进行分析，15组合格，合格率为75.00%。若取该日附近8组检验，5组合格，合格率为62.50%。分析可知，在凝固末端，辊道开口度控制精度偏差增大对中心偏析的改善不利，如图4所示。 图42003年9月2日辊道开口度变化 热能工程
高能射线穿过固态探测器时与介质晶体之间的相互作用是通过弹 性散射、光电吸收、康普顿散射以及附生电子-正电子对四种机制进 行的。其中，光电吸收和康普顿散射是较为主要的过程。在这个过 程中，入射光子的能量被介质材料中原子的外层电子所吸收，获得 能量后的电子由满带跃迁到导带，在导带上产生额外的电子，在满 带上留下空穴。与此同时，该电子还通过康普顿效应与半导体晶格 发生相互作用，将能量传递给后者。上述过程会产生大量的电子一 空穴对。如果此时在介质晶体两端加上足够高的外电场，那么这些 载流子将分别向两电极漂移，从而在探测器电极上形成一个脉冲电 流。 该电流经前置放大器放大后产生一个高度与探测器电流的时间积分成正比的输出电压脉冲。此电压脉冲通过成形放大器转换为高斯脉冲，进一步放大成形，在过滤掉背景噪声后，使信一噪比达到最高，然后将其输入多道脉冲幅度分析仪，由其记录在每个道数(道数表示脉冲的高度)上所测量到的脉冲数量并分别以数据和图谱的形式呈现出来。由于射线的能量与所产生的载流子数量成正比，而探测器内电流的时间积分又正比于载流子的数量，因此前置放大器产生的电压脉冲正比于入射射线的能量。最后多道分析仪给出的数据和图谱就表示了射线的能谱。 (l) 原子序数高：提高辐射粒子与探测材料原子之间相互作用的效果。 光电效应截面大小与γ射线能量和吸收物质的原子序数有关。粗略地 讲，随光子能量增大而减小，随Z的增大而增大。可由量子力学计算 公式得到。 (2) 禁带宽度大：控制热生电流。可探测到高能射线，提高高能射线 分辨率。并获得电阻高，漏电流低，从而降低探测器工作时的噪音 (3)高电阻率：高的电阻率可以使得探测器在高电压下具有低的漏电 流，这对于降低探测器工作噪声，提高能量分辨率。 (4)较高的本征μτ值(μ载流子迁移率,τ载流子寿命)。载流子的漂移 程是由载流子迁移率、载流子寿命以及应用电场的乘积所决定的。载 流子在被材料中的缺陷俘获中心俘获前的平均寿命与材料的不完整 性密切相关。而载流子的收集效率则取决于单位时间内光生载流子漂 移程与介质材料厚度的比例大小。理想情况下，载流子漂移程应该远 远大于介质材料的厚度，这样方能保证对载流子有一个完全的收集。 (5)能够制备出大体积的高纯度、低缺陷均匀材料。这是因为，大的探 测体积有利于接受更多的入射光子，这将显著提高探测器的灵敏度和 收集效率，缩短响应时间，从而提高探测效率。而高的纯度，好的均 匀性以及低的缺陷密度能够带来低的漏电流，优良的载流子传输特 性，同时能够避免在探测器两极间产生短路。 (6)易于在材料表面制备无极化效应的欧姆接触或肖特基势垒接触电极。满足该条件的探测器能耐承受高的反向偏压，漏电流小且正向电阻也小。 通常认为，Zn 的掺入量决定了本征Cd1-xZnxTe晶体的电阻率和禁带 宽度，即Zn 的掺入量越高，晶体的电阻率越高，禁带宽度越大。因 此，前人一般倾向于选择高的x 值( x = 0.1-0.2) 来生长晶体，但是大 的x 值会使晶体的熔点升高，加大了晶体生长的难度，影响了所获得 的晶体的质量，晶体偏离了本征态。在熔体法生长CdZnTe晶体时， 随Zn含量的增加，熔点会提高，在熔点温度下，晶体内各组元，尤 其是镉具有较高的平衡蒸汽压，一部分Cd从熔体中挥发，在晶体中 产生大量的镉空位，并使富余的T碲析出形成碲沉淀相，破坏了晶体 的化学计量比。Cd空位具有受主特性，相当于在晶体中掺杂，因而 显著提高晶体内载流子浓度，从而降低了电阻率。 沉淀的碲颗粒作为微观散射中心，对在晶体中转播的光有强的散射作用，从而极大程度地降低晶体的红外透过率。
铸造质量控制 摘要：铸造是一个复杂的生产过程，环境、设备、工艺、人员、原辅材料等都可能引起铸造质量的波动，铸件质量也包含两方面的内容：一是铸件产品质量，二是铸造过程质量。铸造过程质量直接决定着产品质量，控制好铸造过程，必须从细节抓起，通过工艺文件、指控点建立、企业文化凝聚、设备保证等多方面一起建立一个稳定的铸造质量控制全过程。 关键词：铸造质量控制过程控制质量 一、铸造质量 铸件是铸造生产的产品，铸造质量的本质体现是各类铸件产品的质量。铸件质量也包含两方面的内容：一是铸件产品质量，二是铸造过程质量。铸件产品质量，即铸件满足用户要求的程度；或按其用途在使用中应取得的功效，这种功效是反映铸件结构特征、材质的工作特性和物理力学特性的总和，是评价铸件质量水平和技术水平的基本指标。铸造过程质量直接决定着产品质量，是指铸件产品的生产过程对产品质量的保证程度，即铸件在具体使用条件下的可靠性，这个指标在相当大的程度上决定于所取得的功效，还与稳定性、耐用性和工艺性等指标有关。 在现在的生产条件下，随着铸造技术的不断发展，虽然设备和技术的保证能力不断提高，但是中国的铸造过程仍存在许多不稳定的质量控制盲区，也只有从过程控制的细节入手，不断深入过程质量控制，保证工艺的有效实施才能从根本上提高改善铸造过程和铸件产品质量。 二、铸造质量控制要点： 1、工艺控制文件 1.1作业指导书 作业指导书是工序质量控制点必备的重要控制文件，是在工序卡片的基础上发展起来的一种新形式的工艺文件，它比工序卡片更加细化和完善，是正确指导现场生产工人操作、控制和检查的规程。但是作业指导书必须防止“两张皮”和不协调现象。作业指导书是指导现场操作的基础，必须保证能通过作业指导书能够准确的进行现场操作，一般情况下作业指导书的内容有如下四大部分组成：1）简介明了的工序示意图。（铸造一般现实工序件的照片为佳，例如组芯工序应该添加本工序组芯照片，然后标出哪些地方需要增加粘结剂，哪些地方需要补刷灰等，一定要形象具体。） 2）通俗易懂的操作要领和工艺规程（如最简单的取放芯子，应该标出手拿芯子那个部位最好不会引起损伤芯子，不易脱手，保证第一操作也不会出错）。 3）明确严格的控制要求：检验项目、检验频次、检具要求、控制手段等。 4）符合现场要求的工艺参数。 制定作业指导书要注意如下问题： 1）在操作要领、工艺规程中要将生产工人所积累的经验和加工技巧总结进去，以利于指导工人正确进行操作。 2）注意与工序质量分析表相呼应。 3）作业指导书所要求的内容要做到完整、准确。 4）操作要领、工艺规程要规定得详细、具体，不应出现诸如“见某某文件”等现象。
铸造工艺设计： 就是根据铸造零件的结构特点,技术要求,生产批量和生产条件等,确定铸造方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程.设计依据： 在进行铸造工艺设计前,设计者应掌握生产任务和要求,熟悉工厂和车间的生产条件,这些是铸造工艺设计的基本依据.设计内容： 铸造工艺设计内容的繁简程度,主要决定于批量的大小,生产要求和生产条件.一般包括下列内容： 铸造工艺图,铸件(毛坯)图,铸型装配图(合箱图),工艺卡及操作工艺规程.设计程序： 1零件的技术条件和结构工艺性分析;2选择铸造及造型方法;3确定浇注位置和分型面;4选用工艺参数;5设计浇冒口,冷铁和铸肋;6砂芯设计;7在完成铸造工艺图的基础上,画出铸件图;8通常在完成砂箱设计后画出;9综合整个设计内容.铸造工艺方案的内容： 造型,造芯方法和铸型种类的选择,浇注位置及分型面的确定等.铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置.分型面是指两半铸型相互接触的表面.确定砂芯形状及分盒面选择的基本原则,总的原则是： 使造芯到下芯的整个过程方便,铸件内腔尺寸精确,不至造成气孔等缺陷,使芯盒结构简单.1保证铸件内腔尺寸精度;2保证操作方便;3保证铸件壁厚均匀;4应尽量减少砂芯数目;5填砂面应宽敞,烘干支撑面是平面;6砂芯形状适应造型,制型方法.铸造工艺参数通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据.1铸件尺寸公差： 是指铸件各部分尺寸允许的极限偏差,它取决于铸造工艺方法等多种因素.2主见重量公差定义为以占铸件公称质量的百分率为单位的铸件质量变动的允许值.3机械加工余量： 铸件为保证其加工面尺寸和零件精度,应有加工余量,即在铸件工艺设计时预先增加的,而后在机械加工时又被切去的金属层厚度,称为机械加工余量,简称加工余量.代号用MA，由精到粗分为ABCDEFGH和J9个等级。
关于偏析概念及分类 合金液在铸型中凝固以后，铸件断面各个部分，以及晶粒内部，往往有化学成分不均匀的现象，这就是偏析。 偏析是一种铸造缺陷。由于铸件各部分化学成分不一致，势必使其机械及物理性能也不一样，这样就会影响铸件的工作效果和使用寿命。因此，在铸造生产中，必须防止合金在凝固过程中产生偏析。 偏析可分为三种类型，即晶内偏析、区域偏析和比重偏析。对于某一种合金而言，所产生的偏析往往有一种主要型式，但有时，由于铸造条件的影响，几种偏析也可能同时出现。 一、晶内偏析 晶内偏析，又称树枝状晶偏析，简称枝晶偏析。其特征是同一个晶粒内，各部分化学成分不一致，并且往往在初晶轴线上含有熔点较高的成分多。如锡青铜在晶粒轴线上往往含铜较多，含锡较少，而枝晶边缘则相反，这就是晶内偏析。 铸件内产生晶内偏析，一般有二个先决条件，第一，合金的凝固有一定的温度范围；第二，合金结晶凝固过程中原子扩散速度小于结晶生长速度。一般的情况下，合金的凝固温度范围愈大，铸件结晶及冷却速度愈快，则原子扩散愈难于进行完全，晶内偏析现象愈严重。因此，晶内偏析多产生于凝固温度范围较大，能形成固熔体的合金中。 为了防止某些合金的晶内偏析，可以采取细化晶粒措施，以缩短原子扩散距离；或适当提高浇注温度，延缓冷却速度，以延长原子扩散时间但浇注温度不得过高，否则会造成氧化、吸气、晶粒粗大等弊病。当铸件内已存在晶内偏析时，可考虑采用长则间的扩散退火热处理，以求得到改善。 二、区域偏析 区域偏析，即在整个铸件断面上，各部分化学成分不一致的现象，它主要由于合金进行选择凝固所引起的。区域偏析可分为正向和逆向偏析正向偏析是熔点较低的成分或合金元素熔质集中在铸件的中心和上部，其含量从铸件边缘至中心逐渐增加。逆向偏析则相反，熔点较低的成分或合金元素熔质集聚在铸件边缘。
1.合金：是一种金属元素和一种或几种其它元素（金属或者非金属均可）熔合后而组成的具有进速特性的物质；合金可以由单一的一种固溶体构成，也可以由两种或两种以上的固溶体构成，还可以是固溶体和化合物构成，因为化合物硬度一般较高，工业用合金很少是单一化合物构成的；绝大多数实用的金属材料都是由一种或几种合金相所构成的合金。合金相的结构和性质以及各相的相对含量，各相的晶粒大小、形状和分布对合金的性能起着决定性的作用。 2. 组元：组成合金最基本的、能独立存在的物质称为组元，简称元。绝大多数情况下，组元即是构成合金的元素。但也有将化合物作为组元的，其条件是化合物在所研究的范围内，既不分解也不发生任何化学反应。根据组元的数量，可分为二元合金、三元合金或多元合金、如简单黄铜是由铜和锌两种元素组成的二元合金；硬铝是由铝、铜、镁三种元素组成的三元合金。 3. 相：合金中具有同一化学成分且结构相同的均匀部分称为相。相可分为固溶体和化合物两种基本类型。合金在固态下可以形成单相合金，也可以形成几种不同相的多相合金，合金中相与相之间有明显的界面。 4.固溶体：合金中两组元在液态和固态下都互相溶解，共同形成均匀的固相，这类固相称为固溶体；固溶体的一个特点是成分可以在一定范围内连续变化，这种变化不引起原来溶剂金属的点阵类型发生改变；固溶体不是混合物。如果合金由单一的一种固溶体构成，这种合金不是混合物。如果合金由两种或两种以上的固溶体构成，或者由固溶体和化合物构成，这种合金就是混合物。 所谓固溶体(solid solution)是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型的合金相。 这种相称为固溶体，这种组元称为溶剂，其它的组元即为溶质。工业上所使用的金属材料，绝大部分是以固溶体为基体的，有的甚至完全由固溶体所组成。例如，广泛用的碳钢和合金钢，均以固溶体为基体相，其含量占组织中的绝大部分。因此，对固溶体的研究有很重要的实际意义。 当一种组元A加到另一种组元B中形成的固体其结构仍保留为组元B的结构时，这种固体称为固溶体.B组元称为溶剂，A组元称为溶质.组元A、B可以是元素，可以是化合物.固溶体分成置换式固溶体和间隙式固溶体两大类.置换式固溶体溶质原子处于溶剂原子的位置上，即置换了溶剂原子，如α黄铜中，锌置换了铜原子；间隙式固溶体是溶质原子处于溶剂原子的间隙处，如α铁中，碳原子处在铁原子排列的间隙处. 间隙固溶体：又称插入固溶体、嵌入固溶体；溶质原子占据溶剂晶格中的间隙位置而形成的固溶体；若干溶质质点嵌入固相溶剂质点的间隙中而构成的固溶体；通常，插入溶质的半径与溶剂质点的半径相比特别小时易于形成；在金属键的物质中这类固溶体很普遍，添入的氩、碳、硼都容易处在这些晶格的间隙位置中。如碳溶入γ-铁中形成的间隙固溶体称为奥氏体；间隙固溶体的形成常有助于晶体的硬度、熔点和强度的提高置换固溶体：又称取代固溶体。溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大，一般在15%以内时，易于形成置换固溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体，镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。
过热度与中心偏析之间的关系 过热度的计算需要知道中包温度，液相线温度。根据经验公式： 中包标准温度=液相线温度+中包标准过热度 而液相线温度 T L=1536.6-(90%[C]+8%[Si]+5%[Mn]+30%[P]+25%[S]+3[Al]+5%[Cu]+1.5% [Cr]+4%[Ni]+2%[Mo]+80%[N]+18%[Ti] 可以通过钢水中各个成分的含量确定来计算出液相线温度，然后根据连铸过程中中间包的温度，计算出中包过热度。 图1 过热度分布散点图 通过对武钢2010年7月至2011年3月的Q345B共计947炉钢水的中包过热度分析，得出以下结论：中包液相线温度均值为1503℃，中间包温度的均值为1531℃，中包过热度集中在20~40℃区间内，均值为28.25℃。存在7炉钢水过热度高于50℃，4炉钢水的过热度低于15℃。选取了其中过热度较高的炉次分析发现C026468（过热度60.77℃）根据液相线公式计算，其液相线温度为1480℃，与实际液相线平均温度相差较大，可认为是其成分不太稳定。而其中过热度较低的炉次C131758（过热度6.4℃）则是因为其中包温度（1518.25℃）过低。
图2 中心偏析级别与过热度关系图 取武钢三炼钢2010年7月至12月的中心偏析程度C1.0~C2.0的Q345B硫印坯共32块，其中C1.0共17块，C1.5共12块，C2.0共4块，作其与过热度之间的柱状关系图。从图中可以明显的看出C1.0级别的过热度均值为25.0763℃，C1.5级别的过热度均值为26.2884℃，C2.0级别的过热度均值为28.9316℃。随着中心偏析程度的提高，过热度呈增加的趋势。考虑到要降低中心偏析，必须尽可能的降低过热度，但是对于低碳钢，特别是含铝、铬、钛较高的钢种，钢液发粘，过热度会应该较高些。建议过热度应尽量控制在20℃~22℃。
偏析相关 合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。 根据铸锭的范围，偏析分为两大类： 1. 显微偏析。 2. 区域偏析（宏观偏析） 显微偏析指发生在一个或几个晶粒之内，包括枝晶偏析、晶间偏析、晶界偏析和胞状偏析。 宏观偏析则发生在铸锭宏观范围内这一部分和那一部分之间。可分为正常偏析、反常偏析、比重偏析三类。 晶内偏析：该情况取决于浇铸时的冷却速度,偏析元素扩散能力和固相线倾斜度等.可以通过退火将偏析消除;. 区域性偏析：在较大范围内化学成分不均匀的现象,退火无法将该情况消除,这种偏析与浇温、浇速等有关；比重偏析：合金凝固时析出的初晶与余下的液体存在较大的比重差，最终导致材料出现分层、化学成分不均匀的情况。可采用降低浇温加大冷却速度，加入微量元素形成比重适当等。 扩散退火能消除偏析,均匀化学成分; 扩散退火又称均匀化退火，是将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。其主要作用和目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的成分偏析，使成分和组织均匀化。 扩散退火加热温度高、保温时间长，所以加工效率低、成本高，也容易产生粗晶、氧化、脱碳等缺陷。因此，扩散退火只是用于一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭，并且扩散退火后可以进行一次完全退火或正火，以细化晶粒、消除缺陷。 成分偏析需要重熔才能够消除。 组织偏析需要长时间奥氏体化（即均匀化退火）
1、一般严重偏析很难消除，但是对于个别的，如碳化物聚集等，可以通过压缩比和正火进行改善。（其实在均热坑延长加热时间就是扩散退火的过程）高温扩散、塑性加工可以在后期减轻偏析。 2、晶界偏析和晶内偏析都是微观偏析。晶界偏析是由于溶质原子富集在最后凝固区域造成的（k大于0的情况）。受溶质含量，结晶速度等的影响。这类偏析可以用均匀化退火（扩散退火）消除。 3、偏析一般是无法避免的，其中的枝晶偏析可经高温塑性变形和扩散退火后消除，而区域偏析主要是方框形偏析和点状偏析，无法消除，将影响钢板质量、甚至导致钢板报废！ 3、扩散退火（均匀化退火0，其目的是消除晶内偏析，使成分均匀化，扩散退火的实质是使钢在奥氏体中进行充分扩散。所以扩散退火的温度高、时间长。扩散退火加热温度选择在Ac3或Acm以上150~300℃，保温时间通常是根据钢件最大截而厚度按经验公式来计算，一般不超过15h。保温后随炉冷却,冷至350℃以下可以出炉（必须指出的是经扩散退火后，奥氏体晶粒十分粗大，因此必须进行一次完全退火或正火处理．以细化晶粒，消除过热缺陷。）。 4、还应该注意的是偏析区因碳、硫和磷等元素的富集而脆化，在热处理过程中由相变时间不同产生较大的组织应力而容易引起开裂。偏析裂纹一般沿偏析带开裂。这就是说我们要限制热处理升温速度。 结论：偏析是很容易发生裂纹的，如果是S，P等杂质元素的偏析，一般在晶结偏析，使晶界脆化，产生沿晶裂纹，如果是带状组织偏析，产生很大的组织应力，很容易产生裂纹。对偏析不大，可以正火加以改善，严重的要扩散退火，再加以正火细化晶粒。对于很严重的，要锻造加以改善
消失模铸件质量评定标准及检验方法(征求意见稿) GB/T xxxx-200x 1. 主题内容与适用范围 本标准规定了300kg以下消失模铸造的铸铁件、铸钢件的质量分级、评定方法、检验方法，以及检验规则、标志、包装、运输和储存。 本标准适用于消失模铸造生产企业、铸件用户对消失模铸件生产、使用的质量分级、评定和检验。 2. 引用标准 GB5612 铸铁牌号表示方法 GB5613-85 铸钢牌号表示方法 GB6414-86 铸件尺寸公差 GB/T1135-89铸件质(重)量公差 GB6060.1-85铸件表面粗糙度比较样块 3. 技术要求 3.1 消失模铸件外观质量评定 3.1.1 铸件形状外观 铸件外形轮廓、圆角等按其正确、美观程度分为5级。 1级：外观轮廓清晰，圆角尺寸正确且过渡平滑美观; 2级：外观轮廓30%以下欠清晰，圆角过渡不够平滑; 3级：外观轮廓50%以下欠清晰，圆角50%以下未制作出; 4级：外观轮廓70%以下欠清晰，圆角未制作出; 5级：外观轮廓不清晰，铸造圆角未制作出，粘结线(面)凹凸不平。 3.1.2 铸件表面缺陷 3.1.2.1 表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 由于脱落型砂、涂料、金属渣及模型分解产生的固液相产物等，进入铸件，残存于铸件表面，形成了铸件表面夹杂物缺陷。 根据铸件最坏部位100mm×60mm的面积内存在大的夹杂物的大小、数量，将其分为无级(参见图1)。 1级：缺陷3点以下，直径2mm深度≤1mm(图1a); 2级：缺陷5点以下，直径3mm深度≤1.5mm(图1b);
3级：缺陷5点以下，直径5mm深度≤2mm(图1c); 4级：缺陷8点以下，直径7mm深度≤3mm(图1d); 5级：缺陷严重(图1e)。 (a) (b) (e) 图1表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 一般情况下，消失模铸件表面夹杂物缺陷应控制在二级以内，有特殊要求情况下要达到一级和特级(无任何夹杂物)。 3.1.2.2 表面气孔 由于泡沫塑料模型分解产生气体及浇注时裹入气体或涂层未干水气化形成的气体等残留在铸件表面形成表面气孔(或气坑)缺陷。
特殊钢中的偏析问题 1绪论 1.1特殊钢的定义 对特殊钢尚无统一的定义和概念，一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分（合金化）、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。 1.2特殊钢的特点及分类 特点：与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。 分类：我国将特殊钢分成优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金元素大于10％）三大类，其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的70％，主要钢种有特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。 1.3特殊钢的发展现状 1949年前，中国年产特殊钢仅5000吨左右。1952年特殊钢产量约为3.5万吨，其中合金钢2.5万吨。经过30年的建设，1982年特殊钢产量占全国钢产量的7％。1952～1982年，特殊钢产量平均每年递增15％，其中合金钢递增14％。按1981年产量计，各类特殊钢种的构成比例是:碳素结构钢占15.3％、碳素工具钢占4.3％、合金结构钢占41％、合金工具钢占3.8％、高速工具钢占1.5％、弹簧钢占17％、滚珠轴承钢占 15％、不锈耐酸钢、耐热钢占2％、其他钢种占0.1％。在特殊钢的加工方面，可以生产10000多个规格的特殊钢材，板、管、丝、带、型、盘饼、环等品种基本齐全，合金结构钢、高速工具钢、轴承钢及其制品已经有少量出口。 到1982年，特殊钢生产布局已经展开。为了提高特殊钢产品质量，许多企业采取了先进的检验手段，建立了全面质量管理体系，高速工具钢、滚珠轴承钢、钎子钢、不锈钢冷轧板、小口径地质钢管等产品，已经分别达到或接近国际先进水平。 2偏析概述 铸件(锭)中化学成分不均匀的现象称为偏析。由于金属凝固过程中的选分结晶，导致晶体中的偏析是不可避免的。 2.1偏析问题的产生 在工业上，几乎所有金属都要经过由液态到固态的凝固过程。当合金凝固时，由 于发生溶质的重新分配，先凝固的部分与后凝固的部分成分不同，就产生了溶质的偏 析现象。偏析问题在高温合金中具有普遍性，尤其在合金化程度较高，锭型较大的条 件下更容易发生。 2.2偏析的分类 偏析分为两种： (1)微观偏析—晶粒尺寸范围（包括晶界）里的化学成分不均匀现象。微观偏析：晶内
铸件质量控制计划 1.目的： 对进厂铸件进行检验并对其实施有效控制。 2.适用范围： 公司涉及的所有铸件供货厂家。 3.职责： 3.1质量管理部： 3.1.1 负责计划的编制、下发并按时间节点组织实施、并出具相应的报告； 负责对整改后的质量改进情况进行验证并整理成验证报告发相关责任单位； 3.1.2负责根据实施计划进行产品抽样，出具试验报告并对存在的问题要求相关责任单位进行整改； 3.1.3负责对责任单位进行考核。 3.2 各供货厂家及生产单位： 3.2.1 负责配合质量管理部开展工作； 3.2.2负责对质量管理部提出的问题进行原因分析、制定措施，形成《质量整改措施表》，并按时 间节点进行整改，避免质量问题的重复发生。 4. 质量控制过程方面： 4.1质量要求 4.1.1表面质量：检验的依据是铸件的有关标准、技术条件和图样。铸件的表面质量主要包括铸件的表面缺陷、尺寸精度、质量偏差、形状偏差、表面粗糙度和铸件表面清理质量等。为保证铸件的表面质量，应规定每批铸件100%的检验其表面缺陷。检验要求一般规定如下： A.铸件非加工表面上的浇冒口应清理得与铸件表面同样平整。 B.在铸件上不允许有裂纹、通孔、穿透性的冷隔和穿透性的缩松、夹渣缺陷。 C.铸件非加工表面的毛刺、披缝应清理至与铸件面同样平整。 D.铸件加工表面，不允许有裂纹、毛刺、划伤等缺陷存在。 E.作为加工基准面和测量基准的铸件表面，必须平整。 F.变形的铸件允许整形（校正），然后逐个检验是否有裂纹。 4.1.2尺寸方面：为保证铸件满足使用性能的要求，在检验铸件尺寸时应遵循以下规定： A.铸件的尺寸和几何形状应符合零件图的要求，若无特殊规定时，铸件尺寸公差应符合指定精 度等级的公差要求。 B.铸件进厂尺寸检验按GB/T2828.1-2003中的检验水平Ⅱ执行，接收准则为（0，1）。 C.铸件进厂，按铸件图纸要求，抽检其主要尺寸，若铸件尺寸不合格时，则不进行理化检验， 按不合格品控制程序执行。 4.1.3表面清理质量： A.铸件外表面上，一般不允许有粘砂、氧化皮和影响零件装配及影响外表美观的缺陷。 B.铸铁件内腔应无残留砂芯块，芯骨和飞翅、毛刺等肉类缺陷。
腐蚀的定义：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。腐蚀的特点：自发性、普遍性、隐蔽性。 腐蚀的分类：（金属腐蚀和非金属腐蚀） 金属腐蚀分为： （机理）化学腐蚀、电化学腐蚀。 （破坏特征）全面腐蚀、局部腐蚀。 （腐蚀环境）大气、土壤、电解质溶液、熔融盐、高温气体等腐蚀。 局部腐蚀：应力腐蚀、疲劳腐蚀、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等电化学腐蚀的定义：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。 金属腐蚀：金属腐蚀是金属与周围环境之间相互作用，使金属由单质转变成化合物的过程。腐蚀速度：在均匀的腐蚀情况下，常用重量指标和深度指标来表示腐蚀速度。 极化的概念：电池工作过程中由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象，称为极化现象，通阳极电流，阳极电位向正方向偏离称阳极极化；通阴极电流，阴极电位向 负方向偏离称阴极极化。 产生极化的根本原因：阳极或阴极的电极反应与电子迁移（从阳极流出或流入阴极）速度存在差异引起的。 标准氢电极：把电镀有海绵状铂黑(极细而分散的铂金粉)的铂金片插入氢离子活度1的溶液(酸性溶液)中，不断地通入分压101325Pa(1atm)的纯氢气冲击，使铂黑吸附氢气 至饱和，这是铂金片即为标准氢电极。 金属电化学腐蚀的热力学条件： (1)阳极溶解反应自发进行的条件：E A>E eM (2)阴极去极化反应自发进行的条件:E K>E0k (3)电化学腐蚀持续进行的条件:E e.M GB/T xxxx-200x 1. 主题内容与适用范围 本标准规定了300kg以下消失模铸造的铸铁件、铸钢件的质量分级、评定方法、检验方法，以及检验规则、标志、包装、运输和储存。个人收集整理勿做商业用途 本标准适用于消失模铸造生产企业、铸件用户对消失模铸件生产、使用的质量分级、评定和检验。 2. 引用标准 GB5612 铸铁牌号表示方法 GB5613-85 铸钢牌号表示方法 GB6414-86 铸件尺寸公差 GB/T1135-89铸件质(重)量公差 GB6060.1-85铸件表面粗糙度比较样块 3. 技术要求 3.1 消失模铸件外观质量评定 3.1.1 铸件形状外观 铸件外形轮廓、圆角等按其正确、美观程度分为5级。 1级：外观轮廓清晰，圆角尺寸正确且过渡平滑美观; 2级：外观轮廓30%以下欠清晰，圆角过渡不够平滑; 3级：外观轮廓50%以下欠清晰，圆角50%以下未制作出; 4级：外观轮廓70%以下欠清晰，圆角未制作出; 5级：外观轮廓不清晰，铸造圆角未制作出，粘结线(面)凹凸不平。 3.1.2 铸件表面缺陷 3.1.2.1 表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 由于脱落型砂、涂料、金属渣及模型分解产生的固液相产物等，进入铸件，残存于铸件表面，形成了铸件表面夹杂物缺陷。个人收集整理勿做商业用途 根据铸件最坏部位100mm×60mm的面积内存在大的夹杂物的大小、数量，将其分为无级(参见图1)。 1级：缺陷3点以下，直径2mm深度≤1mm(图1a); 2级：缺陷5点以下，直径3mm深度≤1.5mm(图1b); 3级：缺陷5点以下，直径5mm深度≤2mm(图1c); 4级：缺陷8点以下，直径7mm深度≤3mm(图1d); 5级：缺陷严重(图1e)。 (a) (b) (e) 图1表面夹杂物(夹砂、夹渣等) 一般情况下，消失模铸件表面夹杂物缺陷应控制在二级以内，有特殊要求情况下要达到一级和特级(无任何夹杂物)。个人收集整理勿做商业用途 3.1.2.2 表面气孔 由于泡沫塑料模型分解产生气体及浇注时裹入气体或涂层未干水气化形成的气体等残留在铸件表面形成表面气孔(或气坑)缺陷。个人收集整理勿做商业用途 偏析 编辑 合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。 目录 1基本概念 2金属学上的词语 3焊缝中的偏析现象 ?显微偏析 ?区域偏析 ?层状偏析 1基本概念编辑 合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。 2金属学上的词语编辑 根据铸锭的范围，偏析分为三大类： 1. 显微偏析。 2. 区域偏析（宏观偏析） 3.通道偏析（channel segregation） 其中， 显微偏析指发生在一个或几个晶粒之内，包括枝晶偏析、晶间偏析、晶界偏析和胞状偏析。 宏观偏析则发生在铸锭宏观范围内这一部分和那一部分之间。可分为正常偏析、反常偏析、比重偏析三类。 晶内偏析：该情况取决于浇铸时的冷却速度,偏析元素扩散能力和固相线倾斜度等.可以通过退火将偏析消除;. 区域性偏析：在较大范围内化学成分不均匀的现象,退火无法将该情况消除,这种偏析与浇温、浇速等有关；比重偏 析：合金凝固时析出的初晶与余下的液体存在较大的比重差，最终导致材料出现分层、化学成分不均匀的情况。可采用降低浇温加大冷却速度，加入微量元素形成比重适当等。 通道偏析：凝固时，浓度较大的液态对流引起的偏析。溶质和浓度梯度影响了液态的密度。 你可以判断出现偏析的种类，并针对性的采取一些措施。 3焊缝中的偏析现象编辑 焊缝中的偏析现象有以下三种： 显微偏析 熔池一次结晶时，最先结晶的结晶中心金属最纯，后结晶部分含其它合金元素和杂质略高，最后结晶部分，即结晶的外端和前缘所含其它合金元素和杂质最高。在一个柱状晶粒内部和晶粒之间的化学成分分布不均现象称为显微偏析。 区域偏析 熔池一次结晶时，由于柱状晶体的不断长大和推移，会把杂质“赶”向熔池中心，使熔池中心的杂质含量比其它部位多，这种现象称为区域偏析。 焊缝的断面形状对区域偏析的分布影响很大。窄而深的焊缝，各柱状晶的交界在其焊缝的中心，因此焊缝中心聚集有较多的杂质。这种焊缝在其中心部位极易产生热裂纹。宽而浅的焊缝，杂质则聚集在焊缝的上部，这种焊缝具有较高的抗热裂能力。 层状偏析 熔池在一次结晶的过程中，要不断地放出结晶潜热，当结晶潜热达到一定数值时，熔池的结晶就出现暂时的停顿。 以后随着熔池的散热，结晶又重新开始，形成周期性的结晶，伴随着出现结晶前沿液体金属中杂质浓度的周期变动，产生周期性的偏析称为层状偏析。层状偏析集中了一些有害元素，因此缺陷往往出现在层状偏析中。由层状偏析所造成的气孔。 连铸坯中心偏析控制技术的发展 1电磁搅拌技术 电磁搅拌技术是20世纪60年代开发的一种电磁冶金技术，其实质是借助电磁力的作用，强化铸坯液相穴中钢水的运动，从而改善钢水凝固过程中的流动、传热和迁移过程，达到改善铸坯质量的目的。电磁搅拌按安装位置有：结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二冷区电磁搅拌(S-EMS)、凝固末端电磁搅拌(F-EMS)、结晶器及足辊区电磁搅拌(MI-EMS)，为了生产的需要还可以将其任意组合来使用。搅拌形式有：旋转型、直线型、螺旋型。使用电磁搅拌技术，特别是结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌，可以显著增加连铸坯的等轴晶率，等轴晶率的提高有利于减少连铸坯的“晶桥”现象，从而减轻铸坯中心偏析。 实际生产中，对于铸坯凝固末端电磁搅拌技术，由于安装位置一定，而浇注钢种、拉坯速度等工艺参数发生变化，使得最佳的搅拌区位置偏离设备的位置，电磁搅拌效果差；同时，在该区域如果搅拌强度过于强烈，会导致铸坯液相穴中的轻相物质(如碳元素)向中心集聚，导致中心偏析更为严重。为此，可以采用长距离的弱搅拌方法或采用行波磁场型的F-EMS技术，使钢水在较大范围内进行上下交换，以改善中心偏析。 另外，冶金工作者还开发出一种水口注流电磁搅拌技术，在浸入式水口对钢液进行电磁搅拌，水口外壁通气冷却，为强化冷却效果，水口外壁开有许多凹槽。该技术中，既能保证钢水温降较大，实现低过热度浇注，又可防止水口堵塞。试验结果表明，该技术可以起到很好地控制铸坯中心偏析的作用。 2 低过热度浇注技术 连铸过程中，采用低过热度浇注时，钢水过冷度减小，临界形核半径变小，形核率高，晶核数量多，铸坯等轴晶率大幅度提高，有利于抑制晶桥的产生及铸坯凝固末端枝晶间钢液的不合理流动。但是，钢水过热度较低时，水口易堵塞，而且钢中夹杂物不易上浮。对于钢液中的夹杂物不易上浮问题，可以采用二次精炼手段及中间包冶金技术，提高钢液纯净度。对于钢水低温浇注时温度波动带来的浇注困难，冶金工作者开发出了中间包等离子加热技术及中间包电磁感应加热技术，可以保持钢液浇注温度的稳定。 3 结晶器插入钢带技术 O. V. Nosochenko和O. B. Isaev等人采用在板坯连铸结晶器插入钢带的技术来控制铸坯中心偏析。其基本原理是在结晶器内插入厚度为1.5mm厚的钢带，将钢带作为冷却剂，利用钢带的吸热和熔化，降低结晶器内钢水的过热度，实现提高铸坯等轴晶率，减小中心偏析程度的目的，同时还可实现微合金化。 该研究表明，钢带的碳含量在0.25%～0.40%时比较合适，应用的实际浇注钢种也多些，这是因为碳含量低于0.1%时，钢带强度亦低，熔点高，会导致结晶器内出现较多的较大未熔碎钢片，给浇注及铸坯质量带来不利影响。 受插入钢带宽度的影响，这一技术用在板坯连铸中较为合适，对方坯连铸而言，因断面尺寸小，应用这一技术存在空间不足的局限性；消失模铸件质量评定标准附检验方法
偏析
连铸坯中心偏析控制技术的发展
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