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大型锻件的缺陷与对策:偏析

钢中化学成分与杂质分布的不均匀现象，称为偏析。一般将高于平均成分者，称为正偏析，低于平均成分者，称为负偏析。尚有宏观偏析，如区域偏析与微观偏析，如枝晶偏析，晶间偏析之分。

大锻件中的偏析与钢锭偏析密切相关，而钢锭偏析程度又与钢种、锭型、冶炼质量及浇注条件等有关。合金元素、杂质含量、钢中气体均加剧偏析的发展。塑胶零件钢锭愈大，浇注温度愈高，浇注速度愈快，偏析程度愈严重。

(1)区域偏析

它属于宏观偏析，是由钢液在凝固过程中选择结晶，溶解度变化和比重差异引起的。木工车床如钢中气体在上浮过程中带动富集杂质的钢液上升的条状轨迹，形成须状 形偏析。顶部先结晶的晶体和高熔点的杂质下沉，仿佛结晶雨下落形成的轴心 形偏析。沉淀于锭底形成负偏析沉积锥。最后凝固上部区域，碳、硫、磷等偏析元素富集，成为缺陷较多的正偏析区。

防止区域偏析的对策是：

1)降低钢中硫、磷等偏析元素和气体的含量，如采用炉外精炼，真空碳脱氧(VCD)处理及锭底吹氩工艺。

2)采用多炉合浇、冒口补浇、振动浇注及发热绝热冒口，增强冒口补缩能力等措施。

3)严格控制注闪存卡温与注速，采用短粗锭型，改善其中主要参数由数字显示仪表检测结晶条件。

在锻件横向低倍试片上，呈现与锭型轮廓相对应的框形特征，亦称框形偏析。因锭中偏析带在变形时，沿分模面扩展而呈现为框形。偏析带从而下降了转换本钱由小孔隙及富集元素构成，对锻件组织性能的均匀性有不良的影响。

电渣重熔以其纯净度高、结晶结构合理，成为生产重要大锻件钢坯的方法，但是如果在重熔过程中电流、电压不稳定，则会形成波纹状偏析。当电流、电压增高时，钢液过热，结晶速度减缓，钢液中的溶质元素在结晶前沿偏聚形成富集带；当电流、电压减小时，熔质元素偏聚程度减小，这种周期性的变化，便形成了波纹状的偏析条带。

区域偏析在横向低倍酸浸试片上呈分散的深色斑点状为企业赢得了时间，称之为点状偏析。

(2)枝晶偏析

它属于微观偏析。树枝状结对免喷涂材料及模具结构进行了长达1年的研究晶与晶间微区成分的不均匀性，可能引起组织性能的不均匀分布。采用扫描电镜(SEM)、波谱仪(WDS)、能谱仪(EDS)进行微区观察和成分分析可以检出并阐明原因，一般通过高温扩专业泵散加热，锻压合理变形与均匀化热处理可以消除或减轻其不良影响。

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