铸锭组织的主要特征及其影晌因素

西北人

            铸锭组织的主要特征及其影晌因素
    金属材料铸态结构的好坏直接影响到铸件的使用性
能。对铸锭来说，铸态组织不但影响其压力加工性能，而且
也影响到经过锻造及淬火回火以后成品的组织和性能。所以.
对铸锭组织的控制，就显得十分重要的。
      生产实践表明，液态金属在浇铸成型过程中，由于模璧
的存在及锭面与心部温度分布的不均匀等，带来了铸锭组织
的结晶特点和复杂性。观察铸锭纵剖面和横剖面时，可清楚
的看到它由三个晶区所组成，这是铸锭结构的组织特征，如
图1-7所示

1.表层细晶区
    结晶区在铸锭的最外层，由细小的等轴晶粒所构成，
    2.柱状晶区
    紧接表层的细晶区是一层柱状晶区，其晶粒都其有伸长
的柱状特征，且主轴方向垂直于模壁；
    3.中心等轴晶区
    中心等轴晶区是在冷速慢，过冷度较小的条件下形成的，
因而晶粒较粗大。
    在浇铸过程中，当液态金属注入锭模时，结晶首先从紧
靠模壁处开始。因为该处的液态金属发生剧烈冷却，获得较
大的过冷度，其成核率高.长大速度也快，便迅速地形成表
面等轴细晶粒区。
    随着铸锭细晶区外壳的形成，锭模慢慢变热.液态金属
的冷却速度稍慢，温度分布也变得稍微平缓。这时在结晶前
沿有适当的过冷度，以利于原有晶粒向里生长；而离柱状晶
前沿稍远的液态金属尚处于过热之中，无法再行生核，其结
晶主要依靠原晶粒的继续长大来进行，同时垂直于模壁方向
散热较快，晶粒便沿其相反方向择优生长，形成柱状晶。
    位于铸锭中心的等轴晶区，由于远离模壁结晶到愈接近
铸锭中心，液相内部的内外温度差就愈小，加上结晶潜热的
放出，使液相几乎处于均热状态。此时冷却速度减慢，过冷
度小，生核率低，其散热方向也不明显，故最后形成粗大的
等轴晶区。
    在实际生产条件下，铸锭的结晶组织都形成树枝晶。即
铸锭的宏观组织按其外部轮廓，呈可区分为细晶区、柱晶区
和等轴晶区，而每一层的内部结构都是枝晶.