第七章金属凝固的宏观组织与凝固方式§7-1宏观凝固组织的形成与控制§7-2凝固方式与凝固时间§7-1宏观凝固组织的形成与控制一、凝固过程中液体金属的流动1.浇注及凝固过程中液体的流动形式（1）浇注时存在液流的冲刷（强制对流）液流冲刷浇道、型壁及已凝固层的生长界面。（2）浇注时及浇注完毕后液体存在自然对流液体金属表面以及液体金属与型壁或凝固层的接触区，温度低、密度大而下沉，热的密度小的金属液上浮形成自然对流图7.1液体中的自然对流（3）存在着枝晶间及分枝间的液体流动（微观流动）枝晶凝固时，发生收缩而产生负压，液体被吸入枝晶分枝而产生微观流动2.液体的流动对凝固过程的影响（1）顶部晶体的沉积（铸锭上部形成等轴晶）不锈钢筛网等轴晶图7.2在坩埚中置一不锈钢筛网（大野笃美的实验）（2）型壁上晶体的脱落及晶体的增殖•在浇注的过程中及凝固初期的激冷,等轴晶自型壁脱落与游离促使等轴晶形成,浇注温度低可以使柱状晶区变窄而扩大等轴晶区。图7.3图7.4型壁处形成的激冷晶向铸件内部的游离a)晶体密度比熔体小的情况;b)晶体密度比熔体大的情况为什么纯金属几乎得不到等轴晶而溶质浓度大的合金容易得到等轴晶呢?•溶质的偏析容易使晶体在与型壁的交会处产生“脖颈”，具有“脖颈”的晶体不易于沿型壁方向与其相邻晶体连接形成凝固壳,另一方面，在浇注过程和凝固初期存在的对流容易冲断“脖颈”，使晶体脱落并游离出去。图7.5晶体与型壁交会处产生“脖颈”促使晶体发生脱落而游离图7.6游离晶体的生长、局部熔化与增殖（3）枝晶分枝的熔断脱落●枝晶生长时，其分枝也因成分过冷而形成细的“脖颈”，遇高温液体时，产生熔断脱落。图7.7枝晶分枝“缩颈”的形成a）、b）、c）为二、三次分枝时缩颈形成过程示意图（虚线表示溶质富集层，V为枝晶生长方向）d）环己烷（Cyclohexane）的枝晶，可明显看出分枝的缩颈二、宏观凝固组织的形成及影响因素1.表面细等轴晶区的形成2.内部柱状晶区的形成3.中心等轴晶区的形成图7.8几种不同类型的铸件宏观组织示意图（a）只有柱状晶;（b）表面细等轴晶加柱状晶;（c）三个晶区都有;（d）只有等轴晶金属凝固的典型宏观组织内部柱状晶区中心等轴晶区表面细等轴晶区1.表层细等轴晶区2.内部柱状晶区：晶粒垂直于型壁排列，且平行于热流方向3.中心等轴晶区：晶粒较为粗大图7.9铸锭凝固的典型宏观组织1.表面细等轴晶区的形成●型壁附近熔体由于受到强烈的激冷作用，产生很大的过冷度而大量异质生核（必要...
