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正文:
在合金凝固期間,必須在液相和固相之間進(jìn)行溶質(zhì)再分配。這
是因?yàn)樵谀虦囟确秶鷥?nèi),隨著溫度的降低,在凝固前沿相互接觸
的固相與液相的成分會(huì)連續(xù)地發(fā)生變化。對(duì)于多數(shù)鑄造和焊接方法
來(lái)講,固相中沒有足夠時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)成分平衡是普遍現(xiàn)象。此時(shí),這
種溶質(zhì)再分配將導(dǎo)致凝固組織中出現(xiàn)局部的成分改變。
對(duì)純
金屬和合金而言,凝固時(shí)會(huì)經(jīng)歷體積減小的變化過(guò)程。在
鑄造過(guò)程中,必須特別關(guān)注這種“收縮”現(xiàn)象,以防止縮孔的形成
。凝固收縮也會(huì)在凝固后的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力,這種應(yīng)力也許會(huì)導(dǎo)致
凝固裂紋的生成,這種收縮也會(huì)有助于促進(jìn)與熔焊接頭相關(guān)的殘余
應(yīng)力形成。
用一個(gè)簡(jiǎn)單的相圖可以描述二元合金平衡態(tài)的凝固行為。對(duì)于
合金l,當(dāng)液相系統(tǒng)的溫度降到液相線溫度以下時(shí),固相A開始凝固
,當(dāng)冷卻到固相線溫度以下時(shí),凝固完成。在凝固溫度范圍內(nèi),凝
固前沿彼此接觸的液相和固相成分,取決于給定溫度下固相和液相
的等溫連接線。凝固結(jié)束時(shí),合金1是100%的固相
當(dāng)液相系統(tǒng)的溫度降到液相線溫度以下時(shí)開始凝固,當(dāng)液相系
統(tǒng)的溫度達(dá)到共晶溫度后凝固結(jié)束。在共晶溫度下,具有共晶成分
的剩余液體,將發(fā)生共晶反應(yīng)。這樣,最終的組織為固相A和共晶
相(A+B)的混合組織,其相對(duì)比例可以用杠桿定律進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)液相系統(tǒng)溫度達(dá)到共晶溫度時(shí),才開始凝固。在共晶溫度下
,液相將全部相變?yōu)楣簿ЫM織,即固相A和固相B的混合物,固相A
和固相B的含量可以通過(guò)共晶溫度下B在A中和A在B中的最大固溶積
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