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铸造合金基本术语

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3   铸造合金及熔炼、浇注    
 
 3.1   铸造合金基本术语    
 
 3.1.1   铸造合金   cast alloy   具有适当的铸造性能,用于生产铸件的合金。
 
 3.1.2   共晶合金系   eutectic alloy system   在结晶过程中经历共晶转变的合金系。包括共晶合金、亚共晶合金和过共晶合金。
 
 3.1.3   共晶合金   eutectic alloy   处于共晶点成分,凝固组织全部由共晶体组成的合金。
 
 3.1.4   亚共晶合金   hypoeutectic alloy   溶质含量低于共晶成分,凝固时初生相为基体相的共晶系合金。
 
 3.1.5   过共晶合金   hypereutectic alloy   溶质含量高于共晶成分,凝固时初生相是溶质相的共晶系合金。
 
 3.1.6   共晶团   eutectic cell   共晶系合金在共晶凝固阶段由溶质相与基体相共生生长成的晶粒团。 例如铸铁中的奥氏体-石墨或奥氏体-渗碳体共晶团。
 
 3.1.7   共晶温度   eutectic temperature   共晶系合金在升温过程中共晶体熔化或凝固过程中析出共晶体的温度。
 
 3.1.8   共晶转变   eutectic reaction,eutectic transformation   在平衡条件下,共晶成分的合金液冷却至共晶温度时,同时结晶出两种或两种以上固相的过程。共晶转变的产物称为共晶体。 在非平衡条件下,合金液须过冷至共晶温度以下才发生共晶转变。
 
 3.1.9   共晶组织   eutectic structure   由共晶转变形成的两相或多相组织。
 
 3.1.10   铸造复合材料   cast composite   用铸造方法获得的金属基复合材料。
 
 3.1.11   定向共晶复合材料   directional eutectic composite   共晶成分的合金,通过定向结晶,溶质相与基体相沿单一热流方向共生生长成的显微组织为柱状晶的铸造复合材料。具有优良的耐热性、耐磨性和高温力学性能。
 
 3.1.12   非晶态合金   noncrystalline alloy   通过快速凝固(冷却速度达106~1010K/s)或深过冷(过冷度达102K), 使熔融合金凝固时不发生结晶转变,而按玻璃状固化得到的合金。
 
 3.1.13   合金元素   alloying element   合金中用以获得所要求的成分、组织和性能的化学元素。
 
3.1.14   杂质元素   tramp element   金属或合金中非有意加入的化学元素。其含量不多,但对金属的组织和性能往往有明显的不利影响。
 
 3.1.15   合金遗传性   alloy heredity   重熔后金属或合金仍保持重熔前的某些性质。
 
 3.1.16   铸态组织   as-cast structure   合金在铸造后未经任何加工处理的原始宏观和微观组织。
 
 3.1.17   铁碳相图   iron-carbon phase diagram   用纵座标表示温度,横座标表示含碳量的铁碳合金不同相的平衡图。根据加热和冷却速度的不同,分为铁碳平衡(Fe-C)相图和铁碳亚平衡(Fe-Fe3C)相图。两种相图重叠在同一坐标系上时称为铁碳双重相图。
 
 3.1.18   碳化物   carbide   碳与一种或多种金属元素化合成的物质。铁碳合金中含碳量超出其在基体相中的固溶度时所形成的间隙化合物相。
 
 3.1.19   渗碳体   cementite   铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe攬3攭C型碳化物。分为一次渗碳体(从液相中析出)、二次渗碳体(从奥氏体中析出)和三次渗碳体(从铁素体中析出)。一次渗碳体与奥氏体组成的共晶组织通常为莱氏体,二次渗碳体与铁素体组成的共析组织通常为珠光体。
 
 3.1.20   碳化物形成元素   carbide forming element   钢铁中促使或易与碳形成碳化物的合金元素。
 
 3.1.21   单铸试块   separated test bar of casting   在单独制成的试块铸型中浇注的试块。单铸试块必须用与浇注铸件同炉或同包的金属液浇注。用于加工成试样供检验化学成分、金相组织和力学性能等。
 
 3.1.22   附铸试块   test lug   连在铸件上,切除以后不损坏铸件本体的试块。加工成试样后用于检验铸件的化学成分、金相组织、力学性能等。
 
 3.1.23   本体试样   test specimen from casting itself   为检测铸件本体的成分、组织和性能,在铸件本体规定部位切取的试样。
 
 3.1.24   过热   superheating   加热金属超过熔点或加热合金超过液相线温度。
 
 3.1.25   过冷   supercooling,undercooling   熔融金属或合金冷却到平衡的凝固点或液相线温度以下而没有发生凝固的现象。 这是一种不稳定平衡状态,较平衡状态的自由能高,有转变成固态的自发倾向。
 
 3.1.26   成分过冷   constitutional supercooling   合金凝固过程中,由于溶质再分配使凝固界面前沿液相中溶质分布不均匀,导致液相线温度变化而引起的凝固过冷。
 
 3.1.27   过冷度   degree of undercooling   熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。
 
 3.1.28   加热相变点[Ac相变点]   Ac transformation temperature   铁-碳合金在固态范围内加热时的相变温度。加热相变点高于平衡相变点,加热速度越快,两者的差值也越大。各加热相变点的物理意义如下:Ac1表示珠光体向奥氏体转变开始温度;Ac3表示先共析铁素体全部溶入奥氏体的温度;Acm表示先共析渗碳体全部溶入奥氏体的温度。
 
 3.1.29   冷却相变点[Ar相变点]   Ar transformation temperature   铁-碳合金在固态范围内冷却时的相变温度。冷却相变点低于平衡相变点,冷却速度越快,两者的差值也越大。各冷却相变点的物理意义为:Ar1表示奥氏体向珠光体转变开始温度;Ar3表示奥氏体开始析出先共析铁素体的温度;Arm表示奥氏体开始析出先共析渗碳体的温度。
 
 3.1.30   结晶   crystallization   液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。结晶过程经历形核和生长两个阶段,并持续到液相完全转变成固相为止。
 
 3.1.31   形核[成核]   nucleation   过冷金属液中生成晶核的过程,是结晶的初始阶段。在一定过冷度下,由于温度和浓度起伏,使液态金属中的一些原子团或外来质点达到临界尺寸而成为固态质点,当周围原子向上堆砌时将使其自由能进一步降低,这些原子团即形成晶核。
 
 3.1.32   均质形核[自发形核]   homogeneous nucleation   熔融金属仅因过冷而产生晶核的形核过程。
 
 3.1.33   非均质形核[非自发形核]   heterogeneous nucleation   以熔融金属内原有的或加入的异质质点作为晶核或晶核衬底的形核过程。
 
3.1.34   动力形核   dynamic nucleation   在凝固过程中,用振动、搅拌、液流冲击、旋转铸型等机械或物理方法促进形核和晶核增殖。
 
 3.1.35   大冲击形核   big bang nucleation   动力形核方法之一。浇注时扰动液流,使液态金属与冷型壁接触所生成的部分小晶体或枝晶臂从型壁脱落并均匀分布于型内各处。当浇注金属液过热度小时,这些小晶体作为晶核迅速生长而获得全部等轴晶。
 
 3.1.36   形核剂   nucleant   加入金属液中能作为晶核,或本身未必能作为晶核,但能与液态金属中某些元素相互作用产生晶核或有效形核质点的添加剂。
 
 3.1.37   形核率   nucleation rate   一定过冷度时,单位体积金属液中每秒钟产生的晶核数。它代表液态金属的形核能力。
 
 3.1.39   内生生长   endogenous growth   液态合金结晶过程中,在界面前方的液体内自己形核和生长的方式。等轴晶的形成属于内生生长。
 
 3.1.40   外生生长   exogenous growth   液态合金结晶过程中,晶体只是由已形成的固-液界面向液体内生长的方式。平面生长和枝晶生长等都属于外生生长。
 
 3.1.41   共生生长   coupled growth   共晶合金结晶时,两相交替析出,形成共同的生长界面,然后共同生长。共生界面的形成过程是共晶合金的形核过程。
 
 3.1.42   小平面型生长   faceted growth   在原子尺度上,原子在平整界面上堆砌的晶体生长方式。平整面是晶体的密排面,生长速度慢,晶体生长方向是由这些晶面形成的锥尖方向。其热力学条件是熔化熵△Sm>2R(R为气体常数)。
 
 3.1.43   非小平面型生长   nonfaceted growth   在原子尺度上,原子在粗糙界面上堆砌的晶体生长方式。在金相观察中,枝晶前端的生长面呈圆滑锥面,生长方向为锥尖指向。其热力学条件为熔化熵△Sm≤2R(R为气体常数)。大多数金属晶体的生长属非小平面型生长。
 
 3.1.44   晶体生长界面[界面]   growth interface of crystal,interface   晶体生长时,原子向上堆砌的生长表面。 在原子尺度上,根据熔化熵△Sm与气体常数R的关系,分为平整界面( △Sm>2R)和粗糙界面(△Sm≤2R)两类。平整界面上原子不易堆砌,生长速度慢; 粗糙界面上原子易堆砌,生长速度快。
 
 3.1.45   吸气(金属)   gas absorption(metal)  熔融金属和固态金属溶解或结合气体的过程。
上一篇文章:铸造用材料、铸造合金、铸造工艺和铸造设备等基本术语..【2010/3/22】
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