k1体育·(中国)官方网站柱状晶ppt课件图5-2 几种不同类型的铸件宏观组织示意图 （a）只有柱状晶;（b）表面细等轴晶加柱状晶;（c）三个晶区都有;（d）只有等轴晶

　　材抑料制、晶发体的动柱机状和长螺大旋，浆而叶促使片内等部这等些轴强晶调的单形成方 向和性等能轴的晶细情化况。，采用定向凝固获得全部柱状 晶就的断零裂件而论反，而裂更纹具最优易点沿。晶界扩展(特别是存在着 溶质如质聚何及积在杂 严质 重技偏 ，术析造上时成有)强。效度柱地k1体育·(中国)官方网站、状控塑晶性制相、铸碰韧的件性地的在带宏柱溶观状质组晶及的织杂 十横分向重方要向大。幅因度此下有降必，要对学热裂习敏各感晶，区腐组蚀织介的质中形 成易机成理为。集中的腐蚀通道。

　　 目前比较统一的看法是内部等轴晶区的形 成很可能是多种途径起作用。在一种情况 下，可能是这种机理起主导作用，在另一 种情况下，可能是另一种机理在起作用， 或者是几种机理的综合作用，而各自作用 的大小当由具体的凝固条件所决定。

　　 各向同性，多方向生长  各向异性，四向生长  各向异性，六向生长  各向异性，双核生长

　　其结晶潜热既可从型壁导出，也 粒可区向向过柱冷状熔晶体区中转散变失得，也从就而越形快成， 表了面无激方冷向区性也的就表越面窄细。等轴晶组织。

　　 柱稳状定晶的区凝开固始壳于层稳一定旦凝形固成壳，层柱的状产 生晶，就而直结接束由于表内面部细等等轴轴晶晶区凝的固形层成。 因此柱状晶区的存在与否及宽窄程 某些晶粒为基底向内生长，发展 度取决于上述两个因素综合作用的 结成果由。外如向果内在生凝长固的初柱期状就晶使区得。内枝部 产晶生主等干轴取晶向的与晶热核流，方将向会平有行效的地枝抑 制晶柱生状长晶迅的速形。成。

　　合理降低浇注温度是减少柱状晶、获得 及细化等轴晶的有效措施。但过低的浇 注温度将降低液态金属的流动性，导致 浇不足和冷隔等缺陷的产生。

　　通过改变浇注方式强化对流对型壁激 冷晶的冲刷作用，能有效地促进细等 轴晶的形成。但必须注意不要因此而 引起大量气体和夹杂的卷入而导致铸 件产生相应的缺陷。

　　第一节 铸件的宏观组织 第二节 表面激冷区及柱状晶区的形成 第三节 内部等轴晶的形成机理 第四节 铸件宏观结晶组织的控制 第五节 焊接熔池凝固及控制

　　 生长着的柱状枝晶在凝固界面前方的熔断、游离和 增殖导致了内部等轴晶晶核的形成，称为“枝晶熔 断”理论。

　　 液面冷却产生的晶粒下雨似地沉积到柱状晶区前方 的液体中，下落过程中也发生熔断和增殖，是铸锭 凝固时内部等轴晶晶核的主要来源，称为“结晶雨” 理论。

　　从而促进熔体生核和晶粒游离。小的温度梯度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱL和高 的冷却速度R可以满足以上要求。但就铸型的冷却能力 而言，除薄壁铸件外，这二者不可兼得k1体育·(中国)官方网站。

　　 思路: 晶区的形成和转变乃是过冷熔体独立生核的能力 和各种形式晶粒游离、增殖或重熔的程度这两个基本条 件综合作用的结果，铸件中各晶区的相对大小和晶粒的 粗细就是由这个结果所决定的。凡能强化熔体独立生核， 促进晶粒游离，以及有助于游离晶的残存与增殖的各种 因素都将抑制柱状晶区的形成和发展，从而扩大等轴晶 区的范围，并细化等轴晶组织。

　　图5-5 型壁处形成的激冷晶向铸件内部的游离 a) 晶体密度比熔体小的情况; b) 晶体密度比熔体大的情况

　　 溶质的偏析容易使晶体在与型壁的交会处产生“脖颈”k1体育·(中国)官方网站，具有 “脖颈”的晶体不易于沿型壁方向与其相邻晶体连接形成凝固 壳, 另一方面，在浇注过程和凝固初期存在的对流容易冲断 “脖颈”，使晶体脱落并游离出去。

　　一、“成分过冷”理论 二、激冷等轴晶型壁脱落与游离理论 三、 枝晶熔断及结晶雨理论 四、单个等轴晶形成过程的动态演示

　　 该理论认为，随着凝固层向内推移，固相 散热能力逐渐削弱，内部温度梯度趋于平缓， 且液相中的溶质原子越来越富集，从而使界 面前方成分过冷逐渐增大。当成分过冷大到 足以发生非均质生核时，便导致内部等轴晶 的形成。

　　 在浇注的过程中及 凝固的初期激冷,等 轴晶自型壁脱落与 游离促使等轴晶形 成, 浇注温度低可 以使柱状晶区变窄 而扩大等轴晶区 。

　　构大成量稳非定均的质凝生固核壳,层各，种凝形固式将的转晶为 柱粒状游晶离区也由是外形向成内表的面生细长等，轴表晶面的激 冷“细晶晶核粒”区来将源不。再这发些展晶。核因在此过稳冷定