母合金是一種通過精煉，成分精確的用於鑄造的合金材料，因此母合金也叫做鑄造母合金。母合金之所以被稱為“母合金”，是因為它作為鑄造的母材，具有很強的遺傳性質，也就是說，母合金的很多特性（如碳化物分布，晶粒度，微觀鏡像組織，甚至包括力學性能等諸多影響鑄件產品質量的特性）在通過重熔澆注後會遺傳給鑄件。現有廣泛套用母合金材料包括高溫合金母合金，耐熱鋼母合金，雙相母合金以及常規的不鏽鋼母合金。
基本介紹
- 中文名：母合金
- 外文名：Master Alloy
- 濃度：10的-2次方和10的-3次方
- 常見：高溫合金母合金，耐熱鋼母合金
- 原料：鐵合金，鎳基，鐵基
類別,高溫合金母合金,材料用途,摻雜因素,
類別
母合金一般可以分為高溫合金母合金、鋁合金母合金、雙相鋼母合金、耐熱鋼母合金等材質。高溫合金母合金是最常用的鑄造母合金，主要用於製造飛機發動機葉片，燃料輪機耐熱部件，渦輪增壓器葉片等。雙相鋼母合金廣泛用於工業泵閥，流體管道、彎頭等耐腐蝕部件。耐熱鋼母合金主要用於鍋爐、熱處理裝置、汽車渦輪增壓器等高溫部件。隨著國內鑄造行業逐漸向高端轉變，母合金正逐漸取代傳統自配料的模式。利用母合金的遺傳特性，通過改善母合金的性能從而提高鑄件產品的質量成為鑄造行業的一個共識。
高溫合金母合金
高溫合金母合金即鑄造高溫合金，是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。
材料用途
母合金的主要用途是作為鑄造用的母材。母合金在鑄造過程中通過重熔後澆注成鑄件。由於母合金的遺傳特性，母合金的許多特性在重熔-澆注的過程中得到保持。因此可以通過改善母合金的性能，來提高最終鑄件的質量。
■採用“母合金”作為摻雜劑是為了使摻雜量容易控制、更準確
■ 雜的目的主要是用來改變矽熔體中施主雜質（如磷）或受主雜質（如硼）的雜質濃度，使其生長出的單晶電阻率達到規定的要求
■矽單晶N型摻雜劑：五族元素，主要有磷、砷、銻
■矽單晶P型摻雜劑：三族元素，主要有硼、鋁、鎵
■拉制電阻率低的矽單晶，一般用純元素作摻雜劑
■拉制電阻率高的矽單晶則採用母合金作為摻雜劑
摻雜因素
■雜質的蒸發；無論液體或熔體在合適的溫度下，溶劑和溶質總是要蒸發，特別是在真空下尤為顯著，因此蒸發必定影響溶質在溶液的分布和溶液的雜質濃度，具體的公式非常複雜，我們需要知道的是雜質蒸發同蒸發表面積、雜質的蒸發速度常數、蒸發的時間幾個要素有關。
母合金
母合金■雜質的分凝效應；熔體的各部分的雜質濃度相同，若進行極其緩慢的所謂平衡冷卻，這樣固液兩相內部雜質原子會通過擴散調整它們之間的濃度，實際上熔體不可能實現平衡冷卻，總有一定的冷卻速度，由於固相中雜質原子擴散速度很小，濃度調整緩慢，先凝固的與後凝固的固相雜質濃度不同，因此晶體中各處雜質濃度不再均勻分布，這種由於雜質偏析引起的分凝現象叫分凝效應。不同的雜質在熔矽中分凝係數是不同的，熔體結晶時雜質分凝效應使單晶中雜質分布不勻這是它的不利方面，但另一方面可利用雜質的分凝效應使雜質集中在單晶的頭部或尾部，達到提純的目的。
■拉制單晶過程中硼的滲入；由於石英坩堝的純度遠遠小於多晶矽的純度，在矽單晶拉制過程中石英坩堝P型雜質（主要是硼）不斷溶入熔矽，改變熔矽的雜質濃度。
