鑄造和焊接凝固檢測工業(yè)顯微鏡-凝固理論的技術應用

鑄錠和鑄件的凝固
  凝固理論的技術應用。兩個最重要的應用是鑄造和焊
接凝固，這是我們首先要討論的。在近代的結構件中存在著這樣一種趨勢：使
用強度更高、更重的部件，并且采用更高能量的工藝和更快的速度焊接。因此，
對于物理冶金學家來說，重要的是考慮各種凝固參數(shù)對于焊縫顯微組織和性能的影
響。在后面將選擇一些凝固狀態(tài)或焊接狀態(tài)的工業(yè)合金和焊接金屬做具體的討論。

  大多數(shù)工業(yè)合金都是由澆注入一個耐火容器或鑄模中得來。如果鑄造零件
保持它們的形狀或者以機械加工成型，則稱它們?yōu)殍T件。如果隨后它們要經(jīng)過
壓力加工，例如軋制、擠壓或鍛造，則澆鑄件稱為鑄錠或胚料。在這兩種情況
下，凝固的原理和在高密度和高強度要求上是一樣的。在鑄造中使用的鑄模通
常是由如砂子這樣的材料制造，在鑄造工序之后它們能夠重新再造成鑄?；蛘?br>丟棄。在鑄造工藝程序較長或者鑄錠的情況下，鑄模則用更永久性的材料，如
鑄鐵。這里不涉及澆注和鑄造的工藝問題，而是把我們的討論簡單地局限于鑄
模中金屬的凝固機制。

凝固和熔化是金屬或合金中的晶態(tài)和非晶態(tài)之間的轉變。這類
轉變是諸如鑄錠、成型鑄造、連續(xù)鑄造、半導體材料單晶生長、定
向凝固復合合金，以及近年來的快速凝固合金和玻璃等應用技術的
基礎。有關凝固的教科書上經(jīng)常忽略另一種重要而復雜的凝固和熔
化過程，即熔焊工藝。在控制鑄造金屬和熔焊的力學性能時，了解
凝固機制和凝固如何受到溫度分布、冷卻速率和合金化等參數(shù)的影
響是重要的。本章的目的就是要引出一些有關凝固的基本概念，并
把它們用于鑄錠、連續(xù)鑄造和熔焊等實際工藝過程中。
合金凝固
  純金屬的凝固在實際中是很少遇到的，即使工業(yè)用純金屬也含有雜質，使
其凝固特征不再是純金屬的而是合金的。現(xiàn)在我們把理論再往前推進一步，并
考察二元單相合金的凝固。然后，我們再討論共晶和包晶合金的凝固。

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