焊接中合金中的成分偏析课件.pptVIP

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》第一节合金中的成分偏析合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀现象称为偏析什么叫偏析？为什么会出现偏析？偏析的利弊？偏析是合金在凝固过程中由于溶质再分配和扩散不充分引起的偏析对合金的力学性能、抗裂性能及耐腐蚀性能等有程度不同的损害。但利用偏析现象可以净化或提纯金属等。偏析的分类合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》一、微观偏析二、宏观偏析三、焊接熔合区的化学成分不均匀合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》一、微观偏析微观偏析是指微小范围（约一个晶粒范围）内的化学成分不均匀现象，按位置不同可分为：晶内偏析（枝晶偏析）晶界偏析微观偏析的影响因素与消除措施合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》1、晶内偏析晶内偏析是在一个晶粒内出现的成分不均匀现象，常产生于具有结晶温度范围、能够形成固溶体的合金中。固溶体合金按树枝晶方式生长时，先结晶的枝干与后结晶的分枝也存在着成分差异，又称为枝晶偏析。合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》2、晶界偏析在合金凝固过程中，溶质元素和非金属夹杂物常富集于晶界，使晶界与晶内的化学成分出现差异，这种成分不均匀现象称为晶界偏析。晶界偏析比晶内偏析的危害更大，既能降低合金的塑性与高温性能，又增加热裂纹倾向。Ni-25%Cu合金快凝后的树枝状偏析合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》晶粒并排生长，晶界平行于晶体生长方向，晶界与液相的接触处存在凹槽，溶质原子在此处富集，凝固后就形成了晶界偏析。合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》晶粒相对生长，在对合处彼此相遇。晶粒结晶时所排出的溶质（k＜1）0和其他杂质元素在固-液界面前沿富积，在最后凝固的晶界对合部位将含有较多的溶质和其他低熔点物质，造成晶界偏析。合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》微观偏析的影响因素与消除措施合金液、固相线间隔（宽）偏析程度偏析元素的扩散能力（弱）的影响因素冷却条件（快）合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》微观微偏析观是偏一析种程不度平一衡状般态用，偏在析热力系学数上|是1－不稳k定|来的。衡可量通。0过扩散退火或均匀化退火来消除，即将合金加热到低于固相|1－k|值越大，固相和液相的浓度差越大，晶内0线100～200℃的温度，进行长时间保温，使偏析元素进行充偏析越严重。分扩散，以达到均匀化。表11-1不同元素在铁中的偏析系数PSBCVTiMoMnNiSiCr元素元素质量0.01~0.01~0.0020.3~0.5~0.2~1.0~1.0~1.0~1.0~1.0~分数/%0.030.04~0.101.04.01.24.02.54.53.08.0偏析系数|1－k0|0.940.900.870.740.620.530.510.860.650.350.34合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》二、宏观偏析宏观偏析是指宏观尺寸上的偏析，包括：正常偏析逆偏析V形偏析和逆V形偏析带状偏析与层状偏析重力偏析合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》图11-3单向凝固时铸棒内溶质的分布正常偏析随着溶质偏析系数|1-k|的增大而增大。但对于偏析系数较大的偏析使铸件性能不均匀，也难以通过热处理消除，但可以利用溶质的正0合a－金平，衡当凝溶固质含量b－较液高相时只，有合扩金散倾向于c－体液积相凝完固全，混宏合观偏d析－反液而相减部轻分。混合常偏析现象对金属进行提纯精炼。合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》焊接熔池凝固时，随着柱状晶体的长大和固-液界面的推进，会将溶质或杂质赶向焊缝中心。当焊接速度较大时，成长的柱状晶会在焊缝中心相遇，在中心形成正偏析。在拉伸应力作用下，焊缝极易产生纵向裂纹。电弧位置图11-6快速焊时焊缝的区域偏析合肥工业大学材料科学与工程学院制作

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》Al-4.7Cu合金铸件的逆偏析逆偏析的成因在于结晶温度范围宽的固溶体合金，在缓慢凝固时易形成粗大的树枝晶，枝晶相互交错，枝晶间富集着低熔点相，当