大型鑄鋼件的生產凝固顯微偏析實驗金相顯微鏡
偏 析
偏析是由于溶質元素在凝固后的組織中，能以各種方式重新
分布而產生的。偏析通常分為顯微偏析及宏觀偏析兩類。顯微偏
析是一種短程現象，所達到的距離為晶粒尺寸的數量級或更小。
對于胞狀偏析或枝晶偏析，成分的差異可局限在幾微米的距離內。
當成分的差異表現為長程變化時，例如鑄錠的內外成分不同，就
認為是宏觀偏析。通常認為，宏觀偏析所達副的距離，超過晶粒
直徑幾倍。
對各種偏析現象作過一些討論，為了完整起見，
某些重復是必要的。凝固時，固一液界面附近所發生的成分變化，
在很大程度上，決定了偏析的性質和程度。對宏觀偏析來說，未
凝固液體較長距離的流動，則有重要意義。對此兩方面，都將加
以分析。
凝固完畢后，將毛坯鑄件從鑄型中取出，敲落型芯、去掉澆冒、
口、消除粘附砂粒等，鑄件即可進行機械加工。毛坯鑄件在機械
加工前的準備工作，稱為清理。
在凝固過程中，控制固一液長大前沿的運動方向，可以通
過控制鑄型中的熱流來實現。使用冷鐵可加速凝固。冷鐵是金屬
鑲塊，它傳熱比鑄型材料要快得多。另一方面，使用絕熱材料或
發熱混合料，又可控制傳熱條件，使鑄型特定部位推遲凝固。
現代型砂的主要組成物是石英。石英砂可由開采天然砂礦而
獲得。這種砂粒通常尺寸均勻、形態圓整。石英砂還
可借破碎巖石或砂石而獲得。此法得到的石英砂，顆粒呈多角形，
尺寸不均勻。原砂的物理性能比它的化學性能更為
重要。較好采用圓形顆粒、粒度均勻的原砂。近年來，生產實踐
中多采用細粒砂。用這種砂所造出的鑄型，對金屬液的滲透或沖
刷，具有較高的抗力。
石英砂含量通常大于90％，余為粘土粘結劑(蒙脫石或膨
潤土、高嶺土及伊利石等)及將近2％的水分。有時，加入一些
附加物，使型砂具有某種特殊性能。例如，常加入為量達2%的
纖維素材料，作為緩沖劑以改善退讓性，從而防止熱裂的產生
在特殊情況下，例如，在大型鑄鋼件的生產中，可使用鋯砂、
橄欖石砂等非石英砂。
