凝固

  凝固和熔化是金屬或合金中的晶態(tài)與非晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。這
類轉(zhuǎn)變是諸如鑄錠、成型鑄造、連續(xù)鑄造、半導(dǎo)體材料的單晶生
長(zhǎng)以及近年來(lái)的復(fù)合合金定向凝固等應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)。在有關(guān)凝
固的教科書(shū)上經(jīng)常忽略了另一種重要而復(fù)雜的凝固和熔化過(guò)程，
這就是熔化焊接工藝。了解凝固機(jī)理以及溫度分布、冷卻速度和
合金化等參數(shù)是怎樣影響凝固的，對(duì)于控制鑄造金屬和熔化焊焊
縫的機(jī)械性能是重要的。

在工業(yè)實(shí)踐中，經(jīng)常是靠向熔液中添加變質(zhì)劑來(lái)強(qiáng)化非均勻
形核，以求細(xì)化最后的晶粒尺寸。變質(zhì)劑和熔液的組分之一形成
一種固態(tài)化合物，并且成為形核的位置。依據(jù)上面描述的非均勻
形核理論，一種變質(zhì)劑的有效程度應(yīng)當(dāng)和浸潤(rùn)角以及表面粗糙程
度有關(guān)。

  表面偏析和粗糙程度，所以現(xiàn)在還很難預(yù)言一種給定變質(zhì)
劑的有效能力。當(dāng)然，在實(shí)踐中加入變質(zhì)劑的目的不是為了減小
過(guò)冷度，而是為了得到細(xì)小的晶粒尺寸，所以諸如形核顆粒的濃
度等其他變量也是很重要的。

合金鋼中的纖維和相問(wèn)沉淀
  以含量很低的強(qiáng)碳化物形成元素(Mo、W、Cr、Ti、V)
使鋼合金化，滲碳體就完全被更穩(wěn)定的碳化物所取代。這類鋼在
置換型合金元素有著明顯運(yùn)動(dòng)率的溫度下(大約600--750℃)進(jìn)
行等溫轉(zhuǎn)變，就能形成兩種新形態(tài)的合金碳化物。

顯微組織：與鋼的種類有關(guān)，例如是否為淬火加回火的鋼，
微合金化的細(xì)晶粒鋼，普通軋制C—Mn鋼等等。
  用途：建造框架、橋梁、壓力容器、船舶、石油平臺(tái)等的結(jié)
構(gòu)用鋼。
  評(píng)述：現(xiàn)在大型高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)所使用的鋼材是相當(dāng)高級(jí)的，它
們的高強(qiáng)度和高韌性受益于細(xì)小而均勻的晶粒尺寸。當(dāng)把板材熔
化焊接到一起時(shí)，鋼材經(jīng)受了一個(gè)非常嚴(yán)厲的熱循環(huán)，在熔化線
上溫度達(dá)到了合金的熔點(diǎn)；

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