鑄錠和鑄件凝固后顯微偏析檢測用專業型顯微鏡
鑄錠和鑄件內的偏析
在凝固后的組織中可以劃分出兩類偏析：宏觀偏析，即在和
試樣尺寸相當的尺度范圍內的成分變化；和微觀偏析，這是出現
在二次枝晶軸間距尺度范圍內的成分變化。
已經談到過，由于形成中心組織和較后凝固液滴中的非平衡
相，沿枝晶截面就存在著成分上的很大差異。從試驗中發現：只
要枝晶形態不變，而且固相中的擴散是可以忽略的，那么盡管冷
卻速度影響著枝晶問距，它也不會很大地改變溶質濃度分布的幅
度。這一結論可以用到十分寬的實際冷卻速度范圍。
有四種重要的因素會在鑄錠中造成宏觀偏析，這些是(1)凝
固及熱收縮；(2)枝晶間液體中的密度差異；(3)固相與液相之間
的密度差異，(4)在液相中由于溫度引起的密度差異所造成的對
流。由于這些因素在凝固中引起大范圍內的物質流動，于是就造
成了宏觀偏析。
總的來說偏析是不希望的，因為它對機械性能有著明顯的有
害影響。顯微偏析可以借助于隨后的均勻化熱處理消除，但是在
固體中的擴散太慢了，以至不可能去除宏觀偏析，這只能靠很好
地控制凝固過程來防止或減弱它。
連續鑄造
近來使用一些這樣的工藝過程；鑄造基本上是一個動態的工
藝而不是靜態的工藝。在這些情況下，熔融的金屬連續地澆注入
一個水冷的鑄模(例如銅制的)中，而已凝固的金屬則連續地以
板狀或棒狀的形式拉出來。
可以看到，拉下的速度要使固體一液體界面在形狀和位置方
面保持得如圖所示那樣。理想的情況是液體的流動應當垂直向
下，而如果流動保持這種形式，鑄錠斷面上的較終成分將是均勻
的。實際上液壓效應不允許這種簡單類型的流動，流線傾向于呈
扇形向外展開(如箭頭所示)，在接近心部產生負偏析，凝固沿著
在熔融液體中由等溫線的法線所給出的較大溫度梯度進行。焊接
凝固在一些特征上與連續鑄造有著共同點，它也是一個動態過程。
焊接和連續鑄造中的熱流
正如前面已經討論過的，涉及熔化區的熱分布和過程動力學
的許多因素，在連續鑄造和焊接中是很相似的。作為例證我們首
先討論焊接過程，然后討論這些結論是怎樣能夠用于連續鑄造
的。與連續鑄造相比，焊接凝固的“錠模”有著與熔融液體近乎
同樣的成份。
