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凝固组织的形态主要分为哪几类？
来源:天津雷公焊接材料有限公司
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作者:天津雷公焊接材料有限公司
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发布时间: 2023-8-22
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凝固组织是金属材料在凝固过程中形成的具有不同晶体特征的区域。这些不同的晶体特征包括不同的晶体结构、不同的晶体方向、不同的晶体界面以及不同的晶体缺陷等等。今天我们来聊一聊，凝固组织的形态主要分为哪几类？凝固组织为柱状晶和等轴晶，粗大的柱状晶的亚结构又分别有平面晶、胞状晶、胞状树枝晶和树枝晶这几小类，详解如下：
1.柱状结晶
(1)平面结晶
在固液界面前方液相中温度梯度GL很大，与平衡凝固温度TL无相交点时，不形成组成过冷区(见图1-15a)在柱状晶内不存在溶质微观偏析带，此时凝固界面为平滑界面，形成平面晶。这类凝固组织在钢铁焊缝中见不到，多见于溶质浓度极低的高纯金属焊缝。
(2)胞状结晶
液相中温度梯度Gl变小，与平衡凝固温度Tz在距离x内相交发生少量组成过冷区。在平面晶的相界面上时而中间 凸起向亚晶界排出溶质，使亚晶界的液相线温度下降，于是在晶粒内部形成一束相互平行的棱柱体元，其横截面近似六角柱形亚结构)，组织形态称为胞状晶。
(3)胞状树枝结晶
温度梯度GL进一步减少，与TL发生的组成过冷区增大。晶体成长加快，界面上凸起伸入液相中生长。此时横向也产生组成过冷区从主干上横向长出短小二次枝，在晶粒内部形成较多十字棱柱体状亚结构，称为胞状树枝晶组织。这种组织多在钢铁焊缝金属中见到。
(4)树枝状结晶
温度梯度Gl继续变小，与 Tl发生的组成过冷区进一步增大，晶体成长速度更快在一个晶粒内除生长出一根主枝干外，同时还横向长出二次枝，形成明显的树枝晶或称枝晶。
2.等轴状结晶
当液相中温度梯度Gl很小时，在液相中形成广泛的组成过冷区。不仅在结晶前沿形成粗大的树枝状晶，同时也在液相中生核向四周自由生长形成等轴树枝状晶粒。
综上所述凝固组织的形态主要取决于合金中的溶质浓度C、结晶速度R和液相中温度 梯 度G的共同作用。当温度梯度G和结晶速度R一定时，随着合金中溶质浓度C的增高，组成过冷区增加使凝固组织形态依次形成平面晶、胞状晶、胞状树枝晶、树枝晶、等轴晶。当合金中溶质浓度C和结晶速度一定时，随着温度G的增大，组成过冷区减小。凝固组织形态依次形成等轴晶及柱状晶的亚结构树枝晶，胞状树枝晶、胞状晶和平面晶。凝固组织的形态主要分为哪几类？相信大家心中都有了答案，希望对朋友们有所帮助。
以上内容出自耐磨药芯焊丝生产厂家天津雷公焊接材料有限公司 咨询电话：18202593233
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