显微偏析对材料性能的影响及改善措施

微观偏析对材料性能的影响及改善措施姓名：鲁亮学号：10721404姓名：卢振远学号：10721405姓名：刘晓伟学号：10721406一、微观偏析简介二、微观偏析对材料性能的影响三、微观偏析的改善措施微观偏析对材料性能的影响—及改善措施微观偏析对材料性能的影响—及改善措施胞状偏析：成分过冷度较小，固溶体以胞状方式生长时：K01,胞壁处溶质富集K01,胞壁处溶质贫化特点：胞内和胞界处成分波动较小，容易通过“均匀化退火”消除。一、微观偏析简介一、微观偏析简介——胞状偏析枝晶偏析（晶内偏析）：合金树枝状方式凝固时，先结晶枝干和后结晶枝间溶质分布不均匀现象。枝干：高熔点组元多枝间：低熔点组员多特点：液体扩散对流越不充分，枝晶偏析越严重，可通过扩散退火消除。一、微观偏析简介晶界偏析：合金以树枝状方式凝固形成晶粒组织，在晶粒之间的晶界处K01,最后凝固液体溶质含量高K01,最后凝固液体溶质含量低特点：溶质含量越高，结晶速度越慢，偏析程度越大。一、微观偏析简介微观偏析对材料性能的影响—及改善措施二、微观偏析对材料性能的影响姓名：卢振远学号：10721405胡汉起认为：显微偏析对铸件性能的危害是明显的，例如，由于成分的不均会造成组织上的差别，造成冲击韧性及塑性的降低，此外，它还会导致抗腐蚀性的降低等。二、微观偏析对材料性能的影响二、微观偏析对材料性能的影响钟勇等在对LY12的研究中认为显微偏析偏析产生在晶界处弱化了晶界的结合强度，降低了基体的溶质含量，因此严重影响了铸件的强度和塑性。二、微观偏析对材料性能的影响LY12铸锭的显微偏析图如图所示，在晶界和晶内有规律的分布者一些条状化合物，能谱分析显示这些化合物是Al、Cu和Fe所组成的“脆生相”化合物，正是由于他们的存在在晶界处阻碍了滑移的产生造成材料冲击韧性的降低。二、微观偏析对材料性能的影响对于微观偏析使材料抗腐蚀性能的降低，张恒等在对低碳钢孔蚀扩展的研究中认为是磷元素偏析的结果。二、微观偏析对材料性能的影响磷偏析使材料抗腐蚀性降低的原因可能是：1、低磷带对腐蚀的抑制作用弱而快速腐蚀；2、高磷低磷带的起伏造成凹凸腐蚀沟槽的出现,增加了孔蚀扩展的表面积；3、促进微电池效应,加快自腐蚀速度。微观偏析对材料性能的影响—及改善措施三、微观偏析的改善措施姓名：刘晓伟学号：10721406三、微观偏析的改善措施根据前面两位同学提到的微观偏析对材料性能的影响以及我们所查的参考文献，改善LY12性能措施可以从以下两个方面展开：（1）从微观偏析的分布规律及比压影响来说；在压力的作用下，金属液和模壁之间的传热系数大大改善；另外压力提高了金属的凝固点，增加了液相的过冷度，提高了凝固的形核率，凝固速度过程明显加快。来不及产生大量的高成分液相，因此可以明显改善材料微观偏析程度。三、微观偏析的改善措施（2）扩散退火对铸锭偏析状况的改善见图所示，考虑到未经扩散退火的铸锭晶界与晶内成分差异很大，因此分别测定了未处理铸锭晶界与晶粒的成分分布，经500℃，6h处理后铸锭中的合金元素分布趋于均匀。铸锭的晶界网络基本消失，故合金元素的测定不再区分晶界与晶内。三、微观偏析的改善措施三、微观偏析的改善措施扩散退火处理对铸锭偏析状况及断口形貌的影响，如图所示：三、微观偏析的改善措施以上结果表明，经过适当的扩散退火后，比压为75MPa的LYl2合金挤压铸锭的机械性能已达到同种合金的挤压棒材或轧材水平，塑性指标也有很大提高。由此可见，提高扩散退火温度和延长扩散退火时间都有利于挤压铸造中偏析的消除，但提高扩散退火温度的作用更大，对于只要求材料强度，而对塑性要求不高的应用场合，500℃、3h退火后已可基本满足。三、微观偏析的改善措施(1)挤压铸造lY12合金中存在着微观偏析，偏析相形状为狭长带状，方向平行于铸件表面，分布规律是从铸锭表面至芯部逐渐减少。(2)提高挤压铸造的压力，有助于减轻铸锭中的偏析程度。(3)采用合适的扩散退火方法可改善挤压铸造铸锭中的微观偏析，大幅度提高铸锭的机械性能。三、微观偏析的改善措施—结论：