
【機】 inverse segregation
athwart; contradictorily; counter; disobey; go against; inverse
【醫】 contra-
【化】 segregation
逆偏析(Inverse segregation)是金屬鑄造過程中因溶質元素遷移形成的成分分布異常現象,表現為鑄件表層溶質濃度高于中心區域。該術語對應的英文表述為"Negative segregation"或"Inverse segregation",常見于鋁合金、銅合金等非平衡凝固場景。
從冶金學原理分析,逆偏析的形成機制主要涉及兩方面:凝固收縮産生的負壓促使富集溶質的液态金屬向低溫區域流動;枝晶間通道未完全閉合前,溶質元素沿溫度梯度逆向擴散。這種雙重作用導緻表層形成高溶質區,與常規正偏析形成方向相反。
根據ASM International發布的《鑄件缺陷圖譜》,逆偏析典型特征包括:
工程實踐中,中國鑄造協會推薦通過控制澆注溫度(建議低于液相線溫度30-50℃)、優化冷卻速率(采用梯度冷卻裝置)、添加晶粒細化劑(如Al-Ti-B中間合金)等方法進行預防。美國鑄造師協會技術報告顯示,這些措施可使逆偏析缺陷率降低40%-60%。
逆偏析是金屬凝固過程中出現的一種特殊偏析現象,與常規的溶質分布規律相反。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
定義與特征 逆偏析指鑄件表面或底部含溶質元素較多,而中心或上部溶質較少的現象,與正常偏析(溶質富集于中心或最後凝固區域)相反。這種現象常見于結晶溫度範圍寬的固溶體合金,如鋁銅合金、錫青銅等。
形成原因
典型案例 錫青銅鑄件表面出現的“錫汗”是典型逆偏析現象:凝固外殼破裂後,内部富錫的低熔點液相被擠出至表面形成珠狀物。
影響因素
影響與應對 逆偏析會降低材料抗腐蝕性和力學性能。可通過優化冷卻速度、細化晶粒、控制合金含氣量等措施減輕。
需注意,逆偏析與重力偏析不同,後者是因密度差異導緻的分層現象。更多技術細節可參考材料成型原理相關文獻。
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