第一篇:鑄件典型宏觀凝固組織是由哪幾部分構成的它們的形成機理如何
1.鑄件典型宏觀凝固組織是由哪幾部分構成的,它們的形成機理如何? 答:鑄件的宏觀組織通常由激冷晶區、柱狀晶區和內部等軸晶區所組成。
表面激冷區的形成:當液態金屬澆入溫度較低的鑄型中時,型壁附近熔體由于受到強烈的激冷作用,產生很大的過冷度而大量非均質生核。這些晶核在過冷熔體中也以枝晶方式生長,由于其結晶潛熱既可從型壁導出,也可向過冷熔體中散失,從而形成了無方向性的表面細等軸晶組織。
柱狀晶區的形成:在結晶過程中由于模壁溫度的升高,在結晶前沿形成適當的過冷度,使表面細晶粒區繼續長大(也可能直接從型壁處長出),又由于固-液界面處單向的散熱條件(垂直于界面方向),處在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的單向熱流的作用下,以表面細等軸晶凝固層某些晶粒為基底,呈枝晶狀單向延伸生長,那些主干取向與熱流方向相平行的枝晶優先向內伸展并抑制相鄰枝晶的生長,在淘汰取向不利的晶體過程中,發展成柱狀晶組織。
內部等軸晶的形成:內部等軸晶區的形成是由于熔體內部晶核自由生長的結果。隨著柱狀晶的發展,熔體溫度降到足夠低,再加之金屬中雜質等因素的作用,滿足了形核時的過冷度要求,于是在整個液體中開始形核。同時由于散熱失去了方向性,晶體在各個方向上的長大速度是相等的,因此長成了等軸晶。