巨觀偏析（macrosegregation）亦稱為“區域偏析”，指金屬鑄錠（鑄件）中各巨觀區域化學成分不均勻的現象。包括正常偏析、反常偏析和比重偏析。巨觀偏析造成鑄錠（鑄件）組織和性能的不均勻性。它和材料本性、澆鑄條件、冷卻條件等許多因素有關，雖然無法絕對避免，但應當控制在一定範圍之內。
基本介紹
- 中文名：巨觀偏析
- 外文名：macrosegregation
- 亦稱為：區域偏析
- 措施：適當的鑄件或鑄錠高度
機理,減少的措施,
機理
大範圍出現的偏析稱為巨觀偏析。巨觀偏析大都由於凝固過程液相或固相的物理運動所致。小區域範圍內的擴散可能會導致嚴重的微觀偏析。凝固初期浮選或沉澱過程（如凝固初期夾雜的上浮或精細顆粒的沉澱）均可能導致物理位移。然而，大多數巨觀偏析產生原因卻是液-固相晶枝間的流動。而凝固收縮、重力誘發的對流以及固體運動（例如鼓肚）確是產生上述流動的原因。
如圖所示為凝固過程固-液區域體積元的示意圖。此微元也可能代表固-液界面附近的液相流動。因為兩相區液體成分隨空間不同而有所不同，與液相線平行的任意晶枝流動均可能影響微元的成分。此時溶解物守恆需要用到修正的Scheil方程：
式中β為凝固收縮量，ε為溫度變化率。上式的物理重要性可由以下模型體現：等溫線沿x軸以速度R移動。表達式為：
vx為垂直與等溫線的等溫線移動速度。當vx和β均為0時，等價於Scheil方程。當下式成立時式,上亦等價於Sheil方程：
減少的措施
1. 保證合金成分，使凝固過程中液體密度差別最小。
2. 適當的鑄件或鑄錠高度。
3. 採用加入孕育劑、振動、攪拌等細化晶粒的措施，減少枝晶間液體金屬流動。
4. 加大冷卻速度，縮短固液相區的凝固時間。
巨觀偏析，又稱區域偏析，形成原因：鑄件過厚、澆注溫度過高、凝固時冷卻速度過慢，易使凝固溫度範圍寬的合金產生區域偏析。合金吸氣較嚴重時，會加重區域偏析；補救措施：偏析使鑄件的力學性能降低，易導致熱裂和冷裂，降低鑄件的耐蝕性，嚴重時會導致鑄件因性能不合格或斷裂而報廢或失效。巨觀偏析不可通過均勻化退火或變形加工完全消除。
