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(简答题)

分析铸锭结晶后可形成三个不同晶粒区的成因。

正确答案

金属浇入铸锭时,铸锭结液体金属注入锭模时,由于锭模温度不高,传热快,外层金属受到激冷,过冷度大,生成大量的晶核。同时模壁也能起非自发成核的作用。结果,在金属的表层形成一层厚度不大、晶粒很细的等轴细晶区;细晶区形成的同时,锭模温度升高,液态金属的冷却速度降低,过冷度减小,生核速度降低,但此时长大速度受到的影响较小,结晶过程进行的方式主要是,优先长大方向(即一次晶轴方向)与散热最快方向(一般为往外垂直模壁的方向)的反方向一致的晶核,向液体内部平行长大,结果形成柱状晶区;结晶进行到铸锭中心时,液相内外温度差减小,锭模已成为高温外壳,加上放出结晶潜热,使液态金属的冷却速度很快降低,过冷度大大减小,内部温度趋于均匀,散热逐渐失去方向性,进入过冷状态后,凝固成了等轴的粗晶粒。

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