材料的凝固課件

材料的凝固課件第1頁/共114頁一、冷卻曲線與過冷1、冷卻曲線純金屬都有一個(gè)理論結(jié)晶溫度T0(熔點(diǎn)或平衡結(jié)晶溫度)。曲線上水平階段所對(duì)應(yīng)的溫度稱實(shí)際結(jié)晶溫度T1。實(shí)際結(jié)晶溫度T1總是低于T0

。2、過冷與過冷度

純金屬的冷卻曲線第2頁/共114頁液態(tài)金屬在理論結(jié)晶溫度以下開始結(jié)晶的現(xiàn)象稱過冷。理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差T稱為過冷度：

T=T0–T1

冷卻速度越大，T1越低，過冷度T越大。T0T1ΔT液體和晶體自由能隨溫度變化第3頁/共114頁二、結(jié)晶的一般過程1、結(jié)晶的基本過程結(jié)晶由晶核的形成和晶核的長大兩個(gè)基本過程組成.晶核形成后便向各方向生長，同時(shí)又有新的晶核產(chǎn)生。晶核不斷形成，不斷長大，直到液體完全消失。第4頁/共114頁2、晶核的形成方式形核有兩種方式，即均勻形核和非均勻形核。由液體中排列規(guī)則的原子團(tuán)形成晶核稱均勻形核。以液體中存在的固態(tài)雜質(zhì)為核心形核稱非均勻形核。非均勻形核更為普遍。均勻形核非均勻形核示意圖第5頁/共114頁3、晶核的長大方式晶核的長大方式有兩種，即均勻長大和樹枝狀長大。均勻長大過冷度很小時(shí)，結(jié)晶以均勻長大方式進(jìn)行。實(shí)際金屬結(jié)晶主要以樹枝狀長大。第6頁/共114頁樹枝狀長大第7頁/共114頁樹枝狀長大的實(shí)際觀察(定向凝固)第8頁/共114頁金屬的樹枝狀結(jié)晶第9頁/共114頁三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變

構(gòu)轉(zhuǎn)變。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變屬于相變之一—固態(tài)相變。物質(zhì)在固態(tài)下晶體結(jié)構(gòu)隨溫度變化的現(xiàn)象稱同素異第10頁/共114頁四、結(jié)晶后的晶粒大小及其控制1、晶粒度表示晶粒大小的尺度叫晶粒度。工業(yè)生產(chǎn)上采用晶粒度等級(jí)來表示晶粒大小。標(biāo)準(zhǔn)晶粒度共分八級(jí)，一級(jí)最粗，八級(jí)最細(xì)。第11頁/共114頁2、決定晶粒度的因素晶粒的大小取決于晶核的形核率和長大速度。過冷度對(duì)N、G的影響單位時(shí)間、單位體積內(nèi)形成的晶核數(shù)目叫形核率(N)。單位時(shí)間內(nèi)晶核生長的長度叫長大速度(G)。凡是促進(jìn)形核、抑制長大的因素，都能細(xì)化晶粒。N/G比值越大，晶粒越細(xì)小。第12頁/共114頁3、控制晶粒度的方法（p.56）⑴控制過冷度：隨過冷度增加，N/G值增加，晶粒變細(xì)。⑵變質(zhì)處理：又稱孕育處理。即有意向液態(tài)金屬內(nèi)加入非均勻形核物質(zhì)從而細(xì)化晶粒的方法。所加入的非均勻形核物質(zhì)叫變質(zhì)劑（或稱孕育劑）。第13頁/共114頁Al-Si合金組織緩冷快冷未變質(zhì)變質(zhì)第14頁/共114頁鑄鐵變質(zhì)處理前后的組織變質(zhì)處理前變質(zhì)處理后變質(zhì)處理使鑄鐵中石墨細(xì)化。變質(zhì)劑為硅鐵或硅鈣合金。第15頁/共114頁電磁攪拌細(xì)化晶粒示意圖超聲振動(dòng)細(xì)化晶粒示意圖⑶振動(dòng)、攪拌等:對(duì)正在結(jié)晶的金屬進(jìn)行振動(dòng)或攪動(dòng)，一方面可靠外部輸入的能量來促進(jìn)形核，另一方面也可使成長中的枝晶破碎，使晶核數(shù)目顯著增加。第16頁/共114頁4、晶粒大小對(duì)金屬性能的影響常溫下，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，因而金屬的強(qiáng)度、硬度越高，同時(shí)塑性、韌性也越好，即細(xì)晶強(qiáng)化。第17頁/共114頁合金的結(jié)晶過程比純金屬復(fù)雜，常用相圖進(jìn)行分析.相圖是用來表示合金系中各合金在緩冷條件下結(jié)晶過程的簡(jiǎn)明圖解。又稱狀態(tài)圖或平衡圖。第二節(jié)合金的結(jié)晶第18頁/共114頁組元是指組成合金的最簡(jiǎn)單、最基本、能夠獨(dú)立存在的物質(zhì)。組元既可以是組成合金的元素，也可以為化合物。如鐵碳合金相圖中的Fe和Fe3C。相圖表示了在緩冷條件下不同成分合金的組織隨溫度變化的規(guī)律，是制訂熔煉、鑄造、鍛造及熱處理工藝的重要依據(jù)。第19頁/共114頁相圖中，結(jié)晶開始點(diǎn)的連線叫液相線。結(jié)晶終了點(diǎn)的連線叫固相線。第20頁/共114頁一、二元相圖的基本類型與分析兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均無限互溶時(shí)所構(gòu)成的相圖稱二元?jiǎng)蚓鄨D。以Cu-Ni合金為例進(jìn)行分析。

Cu-Ni合金相圖1、勻晶轉(zhuǎn)變.第21頁/共114頁相圖由兩條線構(gòu)成，上面是液相線，下面是固相線。相圖被兩條線分為三個(gè)相區(qū)，液相線以上為液相區(qū)L，固相線以下為固溶體區(qū)，兩條線之間為兩相共存的兩相區(qū)（L+）。

LL+成分（wt%Ni）溫度（℃）CuNi液相線固相線AB第22頁/共114頁⑴合金的結(jié)晶過程除純組元外，其它成分合金結(jié)晶過程相似，以Ⅰ合金為例說明。當(dāng)液態(tài)金屬自高溫冷卻到t1溫度時(shí)，開始結(jié)晶出成分為1的固溶體，其Ni含量高于合金平均成分。LL+第23頁/共114頁隨溫度下降，固溶體重量增加，液相重量減少。同時(shí)，液相成分沿液相線變化，固相成分沿固相線變化。從液相中結(jié)晶出單一固相的轉(zhuǎn)變稱為勻晶轉(zhuǎn)變或勻晶反應(yīng)。第24頁/共114頁成分變化是通過原子擴(kuò)散完成的。當(dāng)合金冷卻到t3時(shí),最后一滴L3成分的液體也轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘荏w，此時(shí)固溶體的成分又變回到合金成分3上來。液固相線不僅是相區(qū)分界線,也是結(jié)晶時(shí)兩相的成分變化線；勻晶轉(zhuǎn)變是變溫轉(zhuǎn)變。LL+第25頁/共114頁⑵枝晶偏析合金的結(jié)晶只有在緩慢冷卻條件下才能得到成分均勻的固溶體。但實(shí)際冷速較快，結(jié)晶時(shí)固相中的原子來不及擴(kuò)散，使先結(jié)晶出的枝晶軸含有較多的高熔點(diǎn)元素（如Cu-Ni合金中的Ni）,后結(jié)晶的枝晶間含有較多的低熔點(diǎn)元素(如Cu-Ni合金中的Cu)。第26頁/共114頁在一個(gè)枝晶范圍內(nèi)或一個(gè)晶粒范圍內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象稱作枝晶偏析。不僅與冷速有關(guān)，而且與液固相線的間距有關(guān)。冷速越大，液固相線間距越大，枝晶偏析越嚴(yán)重。枝晶偏析會(huì)影響合金的力學(xué)、耐蝕、加工等性能。生產(chǎn)上常將鑄件加熱到固相線以下100-200℃長時(shí)間保溫，以使原子充分?jǐn)U散、成分均勻，消除枝晶偏析，這種熱處理工藝稱作擴(kuò)散退火。第27頁/共114頁Cu-Ni合金的平衡組織與枝晶偏析組織平衡組織枝晶偏析組織第28頁/共114頁⑶杠桿定律處于兩相區(qū)的合金，不僅由相圖可知道兩平衡相的成分，還可用杠桿定律求出兩平衡相的相對(duì)質(zhì)量。12tLLObaxx1x2AB合金在某溫度下兩平衡相的質(zhì)量比等于該溫度下與各自相區(qū)距離較遠(yuǎn)的成分線段之比。在杠桿定律中，杠桿的支點(diǎn)是合金的成分，杠桿的端點(diǎn)是所求的兩平衡相（或兩組織組成物）的成分。杠桿定律只適用于兩相區(qū)。第29頁/共114頁例題（如圖）1L245%Ni58%Ni53%NiL121300T0100%Cu100%Ni第30頁/共114頁2、恒溫轉(zhuǎn)變?cè)谝欢囟认拢梢欢ǔ煞值囊合嗤瑫r(shí)結(jié)晶出兩個(gè)成分和結(jié)構(gòu)都不相同的新固相的轉(zhuǎn)變稱作共晶轉(zhuǎn)變或共晶反應(yīng)。在一定溫度下，由一定成分的固相同時(shí)析出兩個(gè)成分和結(jié)構(gòu)完全不同新固相的轉(zhuǎn)變稱作共析轉(zhuǎn)變。共析轉(zhuǎn)變是固態(tài)相變。從液相中結(jié)晶出單一固相的轉(zhuǎn)變稱為勻晶轉(zhuǎn)變或勻晶反應(yīng)。1、勻晶轉(zhuǎn)變.第31頁/共114頁珠光體萊氏體Le是共晶

與共晶Fe3C的機(jī)械混合物，呈蜂窩狀。黑色為P，白色基體為Fe3C。P是共析和共析Fe3C片層相間的組織。呈指紋狀。白色基體為，黑色片層為Fe3C。第32頁/共114頁Fe3CⅡ沿晶界呈網(wǎng)狀分布Fe3CⅢ以不連續(xù)網(wǎng)狀或片狀分布于晶界Fe3CⅠ呈粗條片狀第33頁/共114頁第34頁/共114頁只有含碳量≥2.11的鐵碳合金才會(huì)發(fā)生共晶反應(yīng)。第35頁/共114頁具有共晶成分的合金稱共晶合金。共晶線上，凡成分位于共晶點(diǎn)以左的合金稱亞共晶合金，位于

共晶點(diǎn)以右的合金稱過共晶合金。共析合金、亞共析合金、過共析合金。從液相中結(jié)晶出的固相稱一次相或初生相。由已有固相析出的新固相稱二次相或次生相。形成二次相的過程稱二次析出,是固態(tài)相變的一種。第36頁/共114頁相圖與合金性能之間的關(guān)系⑴相圖與合金力學(xué)性能、物理性能的關(guān)系①兩相機(jī)械混合物的合金:性能與合金成分呈直線關(guān)系，是兩相性能的算術(shù)平均值，如：混=?Q

+β?Qβ

HB混=HB

?Q

+HBβ?Qβ(Q

、Qβ為兩相相對(duì)重量)第37頁/共114頁②單相固溶體的合金：性能隨成分呈曲線變化，隨溶質(zhì)含量增加，σ、HB增加，塑性下降。第38頁/共114頁⑵相圖與鑄造性能的關(guān)系

①固溶體合金液固相線間距大、樹枝晶發(fā)達(dá)，偏析傾向大,流動(dòng)性降低,補(bǔ)縮能力下降,分散縮孔增加。

②共晶合金結(jié)晶溫度低,流動(dòng)性好，縮孔集中，偏析小，鑄造性能好。第39頁/共114頁第三節(jié)鐵碳合金相圖鐵碳合金—碳鋼和鑄鐵，是工業(yè)應(yīng)用最廣的合金。含碳量為0.0218%~2.11%的稱鋼含碳量為2.11%~6.69%的稱鑄鐵。第40頁/共114頁含碳量大于Fe3C成分（6.69%）時(shí)，合金太脆，已無實(shí)用價(jià)值。實(shí)際所討論的鐵碳合金相圖是Fe-Fe3C相圖。第41頁/共114頁鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最基本的工具，是研究碳鋼和鑄鐵的成分、溫度、組織及性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ),是制定熱加工、熱處理、冶煉和鑄造等工藝依據(jù)。第42頁/共114頁一、鐵碳合金的組元和相碳在-Fe中的固溶體稱鐵素體,用F

或

表示。

碳在δ-Fe中的固溶體稱δ-鐵素體，用δ表示。

都是體心立方間隙固溶體。鐵素體的溶碳能力很低,在727℃時(shí)最大為0.0218%，室溫下僅為0.0008%。鐵素體的組織為多面體晶粒，性能與純鐵相似。⒈組元：Fe、Fe3C⒉相(基本相3種)⑴鐵素體：鐵素體第43頁/共114頁⑵奧氏體:碳在

-Fe中的固溶體稱奧氏體。用

A或

表示。是面心立方晶格的間隙固溶體。溶碳能力比鐵素體大，1148℃時(shí)最大,為2.11%。組織為不規(guī)則多面體晶粒,晶界較直。強(qiáng)度低、塑性好，鋼材熱加工都在區(qū)進(jìn)行。碳鋼室溫組織中無奧氏體。奧氏體FCC的八面體間隙第44頁/共114頁⑶滲碳體：即Fe3C,含碳6.69%,用Fe3C或Cm表示。Fe3C硬度高，脆性大，塑性幾乎為零。Fe3C是一個(gè)亞穩(wěn)相，在一定條件下可發(fā)生分解：Fe3C→3Fe+C(石墨),該反應(yīng)對(duì)鑄鐵有重要意義。由于碳在-Fe中的溶解度很小，因而常溫下碳在鐵碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在。鑄鐵中的石墨鋼中的滲碳體第45頁/共114頁二、鐵碳合金相圖的分析⒈特征點(diǎn)?????LJNG+Fe3C+Fe3CL+Fe3CL++

第46頁/共114頁⒉特征線(一定要提前提這些)⑴

液相線—ABCD，固相線—AHJECFD

⑵三條水平線：HJB：包晶線LB+δH?

J

ECF：共晶線LC?

E+Fe3C共晶產(chǎn)物是

與Fe3C的機(jī)械混合物，稱作萊氏體，用Le表示。為蜂窩狀。以Fe3C為基，性能硬而脆。萊氏體第47頁/共114頁P(yáng)SK：共析線

S

?FP+Fe3C共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物是與Fe3C的機(jī)械混合物,稱作珠光體，用P表示。珠光體的組織特點(diǎn)是兩相呈片層相間分布,性能介于兩相之間。PSK線又稱A1線。L+δL+L+Fe3Cδ++Fe3C+F+Fe3C珠光體(光鏡)掃描電鏡形貌第48頁/共114頁⑶

其它相線GS,GP—

?

固溶體轉(zhuǎn)變線,GS又稱A3

線。ES—碳在

-Fe中的固溶線。又稱Acm線。PQ—碳在-Fe中的固溶線。第49頁/共114頁⑶三個(gè)三相區(qū)：即HJB(L++)、ECF(L++Fe3C)、PSK(++Fe3C)三條水平線

⒊相區(qū)⑴五個(gè)單相區(qū)：

L、、、、Fe3C

⑵七個(gè)兩相區(qū):L+、L+、L+Fe3C、+、+Fe3C、+

、+Fe3C第50頁/共114頁三、典型合金的平衡結(jié)晶過程⑵鋼

(0.0218~2.11%C)

①亞共析鋼

(0.0218~0.77%C)

②共析鋼(0.77%C)

③

過共析鋼(0.77~2.11%C)鐵碳相圖上的合金，按成分可分為三類：⑴工業(yè)純鐵(<0.0218%C)工業(yè)純鐵第51頁/共114頁⑶白口鑄鐵

(2.11~6.69%C)

鑄造性能好,硬而脆①亞共晶白口鑄鐵

(2.11~4.3%C)②

共晶白口鑄鐵(4.3%C)③

過共晶白口鑄鐵

(4.3~6.69%C)第52頁/共114頁

隨溫度下降，F(xiàn)e3CⅢ量不斷增加,合金的室溫下組織為F+Fe3CⅢ。從鐵素體中析出的滲碳體稱三次滲碳體，用Fe3CⅢ表示。

Fe3CⅢ以不連續(xù)網(wǎng)狀或片狀分布于晶界。㈠工業(yè)純鐵的結(jié)晶過程第53頁/共114頁第54頁/共114頁㈡共析鋼的結(jié)晶過程

合金液體在1-2點(diǎn)間轉(zhuǎn)變?yōu)?到S點(diǎn)發(fā)生共析轉(zhuǎn)變：

S?P+Fe3C,

全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。第55頁/共114頁珠光體在光鏡下呈指紋狀.珠光體中的滲碳體稱共析滲碳體。S點(diǎn)以下，共析中析出Fe3CⅢ，與共析Fe3C結(jié)合不易分辨。室溫組織為P.Q珠光體第56頁/共114頁第57頁/共114頁㈢亞共析鋼的結(jié)晶過程以0.45%C的鋼為例第58頁/共114頁亞共析鋼室溫下的組織為F+P。在0.0218~0.77%C

范圍內(nèi)珠光體的量隨含碳量增加而增加。含0.45%C鋼的組織含0.20%C鋼的組織含0.60%C鋼的組織第59頁/共114頁第60頁/共114頁㈣過共析鋼的結(jié)晶過程

合金在1~2點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

,到3點(diǎn),開始析出Fe3C。從奧氏體中析出的Fe3C稱二次滲碳體,用Fe3CⅡ表示,

其沿晶界呈網(wǎng)狀分布.溫度下降,Fe3CⅡ量增加。到4點(diǎn)，

成分沿ES線變化到S點(diǎn)，余下的

轉(zhuǎn)變?yōu)镻。第61頁/共114頁Fe3CⅡ量隨含碳量而增加,含碳量為2.11%時(shí),Fe3CⅡ量最大。含1.4%C鋼的組織第62頁/共114頁第63頁/共114頁㈤共晶白口鐵的結(jié)晶過程

液相冷卻到C點(diǎn)發(fā)生共晶反應(yīng)全部轉(zhuǎn)變?yōu)槿R氏體Le,Le是共晶

與共晶Fe3C的機(jī)械混合物，呈蜂窩狀。Fe3C第64頁/共114頁C點(diǎn)以下,

成分沿ES線變化，共晶

將析出Fe3CⅡ。Fe3CⅡ與共晶Fe3C

結(jié)合，不易分辨。1’2Fe3C2’PFe3C第65頁/共114頁溫度降到2點(diǎn)，

成分達(dá)到0.77。

在2點(diǎn)，共晶

發(fā)生共析反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，這種由P與Fe3C組成的共晶體稱低溫萊氏體，用Le’表示。2點(diǎn)以下，共晶體中珠光體的變化同共析鋼。S第66頁/共114頁共晶白口鐵室溫組織為Le’(P+Fe3C),它保留了共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形態(tài)特征。第67頁/共114頁第68頁/共114頁㈥亞共晶白口鐵的結(jié)晶過程合金在1~2點(diǎn)間析出

。到2點(diǎn)，液相成分變到C

點(diǎn)，并轉(zhuǎn)變?yōu)長e。2~3點(diǎn)間從中析出Fe3CⅡ,一次的Fe3CⅡ被共晶

襯托出來。到3點(diǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)镻。第69頁/共114頁亞共晶白口鐵室溫組織為P+Fe3CⅡ+Le’。第70頁/共114頁第71頁/共114頁㈦過共晶白口鐵的結(jié)晶過程1~2點(diǎn)間從液相中析出Fe3C,這種滲碳體稱一次滲碳體，用Fe3CⅠ表示，呈粗條片狀。到2點(diǎn)，余下的液相成分變到C點(diǎn)并轉(zhuǎn)變?yōu)長e。2點(diǎn)以下,Fe3CⅠ成分重量不再變化,Le變化同共晶合金，其室溫組織為Fe3CⅠ+Le’。第72頁/共114頁第73頁/共114頁組織組成物與相組成物標(biāo)注區(qū)別主要在+Fe3C和㈧組織組成物在鐵碳合金相圖上的標(biāo)注+Fe3C+Fe3C+Fe3C兩個(gè)相區(qū).+Fe3C相區(qū)中有四個(gè)組織組成物區(qū),+Fe3C相區(qū)中有七個(gè)組織組成物區(qū)。第74頁/共114頁FeFe3CSQPNKJHGFEDCBAA+Fe3CA+FL+AA+L+FALL+Fe3CF+Fe3CA+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+LeLeLe+Fe3CⅠLe’+Fe3CⅠLe’P+Fe3CⅡ+Le’P+Fe3CⅡP+FPF+Fe3CⅢC%溫度第75頁/共114頁㈨含碳量對(duì)鐵碳合金組織和性能的影響⒈含碳量對(duì)室溫平衡組織的影響

含碳量與緩冷后相及組織組成物之間的定量關(guān)系為：

鋼鐵素體亞共析鋼過共析鋼亞共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵共析鋼白口鑄鐵二次滲碳體工業(yè)純鐵珠光體萊氏體一次滲碳體Fe3C鋼鐵分類組織組成物相對(duì)量%相組成物相對(duì)量%含碳量%00.02180.772.114.36.6910010000三次滲碳體第76頁/共114頁⒉含碳量對(duì)力學(xué)性能的影響亞共析鋼隨含碳量增加，P量增加，鋼的強(qiáng)度、硬度升高,塑性、韌性下降.0.77%C時(shí),組織為100%P,鋼的性能即P的性能。＞0.9%C，F(xiàn)e3CⅡ?yàn)榫Ы邕B續(xù)網(wǎng)狀，強(qiáng)度下降,但硬度仍上升。＞2.11%C，組織中有以Fe3C為基的Le’,合金太脆.第77頁/共114頁⒊含碳量對(duì)工藝性能的影響①切削性能:中碳鋼合適②可鍛性能:低碳鋼好③焊接性能:低碳鋼好④鑄造性能:共晶鑄鐵好⑤熱處理性能:第五章介紹鑄造焊縫組織模鍛

切削加工的基本形式車刨鉆銑磨第78頁/共114頁第四節(jié)鑄錠(件)組織與缺陷在實(shí)際生產(chǎn)中，液態(tài)金屬被澆注到錠模中便得到鑄錠，而注入到鑄型模具中成型則得到鑄件。鑄錠(件)的組織及其存在的缺陷對(duì)其加工和使用性能有著直接的影響。鑄錠縱剖面宏觀組織第79頁/共114頁一、鑄錠(件)的組織鑄錠(件)的宏觀組織通常由三個(gè)區(qū)組成:第80頁/共114頁1、表層細(xì)晶區(qū)：澆注時(shí)，由于冷模壁產(chǎn)生很大的過冷度及非均勻形核作用，使表面形成一層很細(xì)的等軸晶粒區(qū)。第81頁/共114頁2、柱狀晶區(qū)：由于模壁溫度升高，結(jié)晶放出潛熱，使細(xì)晶區(qū)前沿液體的過冷度減小，形核困難。加上模壁的定向散熱，使已有的晶體沿著與散熱相反的方向生長而形成柱狀晶區(qū)。第82頁/共114頁3、中心粗等軸晶區(qū):由于結(jié)晶潛熱的不斷放出，散熱速度不斷減慢，導(dǎo)致柱狀晶生長停止，當(dāng)心部液體全部冷至實(shí)際結(jié)晶溫度T1以下時(shí)，在雜質(zhì)作用下以非均勻形核方式形成許多尺寸較大的等軸晶粒。第83頁/共114頁1、縮孔:縮孔是由于液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)體積收縮且補(bǔ)縮不足造成的?？赏ㄟ^改變結(jié)晶的冷卻條件和加冒口等控制。鋼錠出現(xiàn)縮孔在鍛軋前應(yīng)切除。二、鑄造缺陷鑄造缺陷的類型較多，常見的有縮孔、氣孔、疏松、偏析、夾渣、白點(diǎn)等，它們對(duì)性能是有害的.縮孔第84頁/共114頁2、偏析:合金中各部分化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。鑄錠(件)在結(jié)晶時(shí),由于各部位結(jié)晶先后順序不同，合金中的低熔點(diǎn)元素偏聚于最終結(jié)晶區(qū)，造成宏觀上的成分不均勻，稱宏觀偏析。適當(dāng)控制澆注溫度和結(jié)晶速度可減輕宏觀偏析。硫在鋼錠中偏析的模擬結(jié)果第85頁/共114頁3、氣孔：氣孔是指液態(tài)金屬中溶解的氣體或反應(yīng)生成的氣體在結(jié)晶時(shí)未逸出而存留于鑄錠(件)中的氣泡。鑄錠中的封閉的氣孔可在熱加工時(shí)焊合,張開的氣孔需要切除。鑄件中出現(xiàn)氣孔則只能報(bào)廢。鑄件中的氣孔縮松第86頁/共114頁第87頁/共114頁第88頁/共114頁第89頁/共114頁第90頁/共114頁第91頁/共114頁第92頁/共114頁杠桿定律注意事項(xiàng)其一，對(duì)于相，按正常方法求。（對(duì)于鐵碳合金，常溫時(shí)鐵素體的最大溶解度為0.0008，因此其左端點(diǎn)為0.0008；而滲碳體的含碳量為6.69，因此其右端點(diǎn)為6.69）。其二，對(duì)于組織，以兩組織的最高含碳量點(diǎn)為杠桿的兩端點(diǎn)。（對(duì)于鐵碳合金，鐵素體組織的最高含碳量以0.0218，珠光體組織的含碳量為0.77，奧氏體的最高含碳量為2.11，萊氏體含碳量為4.3，任何種類的滲碳體其含碳量均為6.69）第93頁/共114頁第94頁/共114頁1、組織是由組織組成物組成的。但在很多情況下不做明確的區(qū)分。第95頁/共114頁以相標(biāo)注的鐵碳合金相圖以組織標(biāo)注的鐵碳合金相圖第96頁/共114頁第97頁/共114頁第98頁/共114頁FeFe3CSQPN