偏析是鑄坯凝固過程中的固有現(xiàn)象，其根本原因是由于溶質元素在液相中的溶解度大于固相導致溶質在凝固前沿的析出。枝晶生長過程中在凝固前沿析出的這些富集溶質可能滯留在枝晶間形成微觀偏析，也可能因凝固收縮或鑄坯幾何變形等原因將這些富集溶質排擠到鑄坯中心形成中心偏析或者滯留在等軸晶與樹枝晶之間的補縮通道形成A、V型偏析。因此根據其產生的范圍不同前人又將偏析分為三類：微觀偏析、半宏觀偏析和宏觀偏析。
宏觀偏析是指發(fā)生在晶粒尺寸范圍以上并且可用肉眼觀察到的元素偏析，它主要是由于液相密度差異或者凝固收縮導致的遠大于枝晶臂間距范圍內的液體宏觀流動，液相密度的變化可以是由于溫度的變化或者是液相濃度的變化引起。宏觀偏析也受浸入式水口、電磁攪拌以及在凝固過程中熱或者是機械鼓肚或變形的影響。微觀偏析則是指發(fā)生在枝晶范圍內（微米級）的成分變化。半宏觀偏析的尺寸則介于兩者之間，如點狀偏析、網狀偏析和細小的V型偏析等。微觀偏析可以在隨后的熱處理中消除或減輕，但是宏觀偏析和半宏觀偏析則無法完全消除，偏析將會導致鋼材局部的機械性能下降，特別是會引起韌性、塑性和抗腐蝕性能的下降，如厚板的層狀撕裂，管線鋼的氫致裂紋等。
前人多從建立凝固過程微觀偏析模型著手對凝固過程中的偏析行為進行研究，隨著認識的不斷深入，模型得到逐步完善?，F(xiàn)在的微觀偏析模型充分考慮了各種復雜情況和不同假設前提條件來預測凝固過程中不同溶質元素的偏析程度，以求從根本上找出鋼液凝固偏析的形成機理和揭示宏觀偏析形成內部因素。另一方面，隨著科技的進步，我們亦可借助電子探針等手段檢測枝晶間微觀偏析，并對微觀偏析模型的準確性進行驗證。目前人們對微觀偏析的認識已經很深入，不僅能夠考慮固、液相中均有限擴散情況，而且還能夠考慮凝固過程中相變和夾雜物析出對溶質元素分布的影響。
——本文摘自論文文獻綜述
冀公網安備13050002001422號