偏析瘤,半連續鑄造過程中,在鑄錠表面上產生的瘤狀偏析漂出物,稱偏析瘤。
偏析瘤介紹,形成機理,防止措施,對性能的影響,
偏析瘤介紹
半連續鑄造過程中,在鑄錠表面上產生的瘤狀偏析漂出物,稱偏析瘤。
偏析瘤的巨觀組織特徵是在鑄錠表面呈不均勻的凸起,像大樹幹表面的凸起一樣,只是比樹皮上的凸起多,尺寸也小得多。對合金元素高的合金,特別是大截面的圓鑄錠,例如2A12和7A04合金等,偏析瘤的尺寸較大,尺寸大約為10mm,凸起高度在5mm以下,對其他合金其尺寸小得多,分布也不如硬合金密集。
偏析瘤顯微組織特徵是第二相尺寸比基體的大幾倍,分布也緻密,第二相體積分數也大幾倍。有時在偏析瘤處可發現一次晶,如羽毛狀或塊狀的Mg2Si,或相中間有孔的Al6Mn等。
形成機理
鑄造開始時,熔體在結晶槽內急驟受冷凝固使體積收縮,在鑄錠表面與結晶槽工作表面之間產生了間隙,使鑄錠表面發生二次加熱而產生二次重熔,這時在金屬靜壓力的低熔點組成物受熱重熔體所產生的附加應力聯合作用下,含有大量低熔點共晶的熔體,沿著晶間及枝晶間的縫隙,衝破原結晶時形成的氧化膜擠入空隙,凝結成偏析瘤。
防止措施
1.降低鑄造溫度和鑄造速度;
2.結晶器和芯子錐度不能過大;
3.提高冷卻強度或結晶器內局部不能缺水;
4.鑄造漏斗要放正,保證液流分布均勻。
對性能的影響
偏析瘤是不正常組織,在鑄錠坯料加工變形前,必須將其去掉。如果生產過程中沒有或沒全部把偏析瘤去掉,殘餘的偏析瘤則被帶入變形製品的表面或內部,對製品的性能會帶來嚴重的危害。
另外,當偏析瘤未被全部去掉時,因其含有大量低熔點共晶,合金在熱處理時很容易引起過燒和表面氣泡,這對任何製品都是不允許的。