比重偏析

由於合金中組元比重的不同所引起的偏析,叫比重偏析。

基本介紹,區別比較,比重偏析,

基本介紹

比重偏析的產生,有以下幾種情況:
(1)合金中的兩組元在液態下互不相溶,如銅-鋁合金,當此類合金在液態放置過久時,將發生分層現象,比重大的組元沉在下面,比重小的組元浮在上面。
比重偏析
(2)液態合金在攪拌不均的情況下,由於選擇凝固所生成的晶體,其比重與母液不同,或上浮或下沉,形成比重偏析。如巴氏合金中的鉛基合金或錫基合金的偏析。
(3)鑄件的凝固方向也會影響比重偏析。若鑄件的凝固順序是自下而上,對於初生晶的比重較大的合金而言,其比重較小的低熔點相很容易上浮,會加劇比重偏析;反之,當初生晶體的比重較小時,會減輕比重偏析。
總之,對易產生比重偏析的合金而言,必須採取防止措施,如控制熔煉工藝使合金成分均勻;儘量縮短液態合金的放置時間;加快冷卻速度及合理控制鑄件的凝固方向等。

區別比較

比重偏析是由於金屬液中各組成物間的比重差較大,在保溫包以及冷卻較慢時溶質產生上浮或下沉而引起的。與之相關因素有釺料性質,冷卻速度,初晶的比重、形狀和大小,鑄造工藝等。如果合金液在抽拉前長時間靜置,將引起嚴重的比重偏析。
枝晶偏析在固液相線差較大的固溶體合金中尤為突出。其成因在於合金在凝固溫度範圍內進行選分結晶的結果,使先後形成的結晶成分濃度不一樣。部分釺料的枝晶偏析很嚴重。
晶界偏析使低熔點物質聚集於晶界形成的,由於晶界偏析不能通過均勻化退火予以消除,其危害可延續至釺料釺焊後的釺焊接頭的熱裂、晶界腐蝕等。
區域偏析有正偏析和反偏析之分。

比重偏析

材料和成分:錫基軸承合金(Sb10~12%;Cu5.5~6.5%; Sn餘量)
缺陷名稱:比重偏析
工藝過程:離心鑄造(澆鑄溫度為390℃;澆鑄前底板在320℃的錫浴中掛錫;繼以500轉/分的轉速澆鑄,然後噴霧冷卻)
說明:基體為α固溶體,方塊為β(SnSb)相,針狀或星狀者為δ(Cu6Sn5)相。圖中兩側組織的分布極不均勻。右側為軸承外層(靠底板)部分,其中ε相極為密集;而軸承內層(圖左側)中硬質的ε相則極少。由此說明,軸承內有嚴重的分層現象。此種分層卻是由典型的比重偏析的造成。按:在錫基軸承合金中,由於α、β、ε三種相間存在比重差別,當離心鑄造時,在在離心力的作用下,比重大的ε相於外層析出較多,而比重小的β相則在內層出現,因此構成比重偏析。
為防止此項缺陷的產生,可採取如下的措施:在澆鑄前盡力攪拌溶液,使其均勻分布而ε相不致下沉。或在採用離心鑄造時,根據軸承的大小,選擇適當的轉速來改善比重偏析。

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