什么叫枝晶偏析

细化晶粒的方法有：降低熔液的浇注温度、变质处理、震动搅拌等方法。

1、增大过冷度可以提高形核率与生长速率的比值，从而使晶粒数增大，晶粒细化。 增大过冷度，实际上是提高金属凝固时的冷却速度，这可以通过采用吸热能力强、导热性能好的铸型（如金属型），以及降低熔液的浇注温度等措施来实现。这种方法对于小型铸件或薄壁铸件效果较好，但对于大型铸件就不合适了。

2、变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），作为非均匀形核的基底，从而使晶核数大量增加，晶粒显著细化。 变质处理是工业生产中广泛使用的方法。

3、震动、搅拌在浇注和结晶过程中进行机械振动或搅拌，也可以显著细化晶粒。这是因为振动和搅拌能够向金属液体中输入额外能量、增大能量起伏，从而更加有效地提供形核所需要的形核功。

另一方面，振动和搅拌可以使枝晶碎断，增大晶核数量 方法有机械法、电磁法、超声波法等。

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影响细化效果的因素：

1、细化剂的种类。细化剂不同，细化效果也不同。实践证明，Al-Ti-B比Al-Ti更为有效。

2、细化剂的用量。一般来说，细化剂加入越多，细化效果越好。但细化剂加入过多易使熔体中金属间化合物增多并聚集，影响熔体质量。因此在满足晶粒度的前提下，杂质元素加入的越少越好。

从包晶反应的观点出发，为了细化晶粒，Ti的添加量应大于0.15%，但在实际变形铝合金中，其他组元（如Fe）以及自然夹杂物（如Al2O3）亦参与了形成晶核的作用，一般只加入0.01%-0.06%便足够了。

缺陷分类5.1疏松疏松是在晶界及枝晶网络等地方产生的宏观或微观的分散性微孔,如图17所示,该缺陷经浸蚀后,在横向低倍试样上呈分散性的密集小针孔,边界参差不齐,多带棱角,近似锯齿状,颜色发暗,底部为尖狭的凹坑。疏松的显微组织特征如图18所示

非金属夹杂非金属夹杂是混入铸锭中的熔渣或落入铸锭内的其他非金属杂质,如图19所示。该缺陷经浸蚀后,在低倍横向试片上呈褐色或暗黑色四下的点状或非定形特征,其分布没有规律。断口上呈不定形松软组织。非金属夹杂的显微组织特征如图20所示

外来金属夹杂及白斑外来金属夹杂是在铸造过程中,由于操作不慎,掉入铸锭内的其他金属(条、块或片),或者是由于合金熔体的液流冲击,使铺底铝卷人铸锭内形成白斑。白斑实质上是纯铝夹杂,一般出现在铸锭底部。前者经浸蚀多呈边缘清晰的几何形状,其颜色与周围基体金属显著不同,或略有凸起特征后者经浸蚀后其形状不定,但轮廓清晰,颜色发白,如图21所示。

还有一些缺陷金属形貌，可以查阅一些专业的相关资料进行详细的了解。

从形成缺陷的原因上，可以分为铝液带来的缺陷，主要是铝液除渣、除气以及过滤网的问题；充型带来的缺陷，主要有浇不足、冷隔，以及夹渣、砂芯发气等问题；凝固类缺陷，主要是缩松。

实际生产中，容易混淆的是产品内部的孔，渣孔、气孔、缩孔是不同的，只有准确判断才能合理解决。

渣孔，应从铝液、过滤网、内浇口的位置、充型速度、冒口排渣的角度去解决；

气孔，应从铝液、砂芯排气、模具排气、冒口排气的角度去解决；

缩孔，应从凝固顺序的角度去解决。

一般认为,影响零件致密性的内部孔隙,来源于4个方面。其一是铝合金中含有大量的氢,在凝固过程中析出其二是合金凝固收缩产生的缩孔,特点是孔洞表面不光滑,有时可以观察到枝晶其三是型腔内的气体未能排出,留在零件内形成气孔,一般为较大的气孔其四是压室内的气体,由合金带入零件内,由于内浇口的雾化作用,一般为弥散的小气孔。

金属晶粒的大小产要取决于结晶过程中的形核率N（单位体积中单位时间形成的晶核数）和晶核长大速 率 G（单位时间内晶核长大的线速度）。形核率 N 大，则结晶后晶粒多、细；而长大速率 G 大，则晶核长大快， 晶粒就粗大。 在一般冷却条件下，冷却速度提高，则过冷度大，而形核率和长大率均随过冷度增大而增大。由于 随过冷 度增大形核率比长大率增加得快，因此最后结果是晶粒细化。 除了控制过冷度可以控制晶粒大小外，在结晶过程中进行变质处理，也是常用的控制手段。变质处理是在液 态金属浇注前专门加入可成为非自发晶核的固态变质剂，增加晶核数，提高形核率，达到细化晶粒的目的。 此外，还有采用机械振动、超声振动和电磁振动等方法，使结晶过程中形成的枝晶折裂碎断，增加晶核数， 达到细化晶粒的目的。 实际金属结晶后形成多晶体，晶粒的大小对力学性能影响很大。一般情况下，晶粒细小则金属强度、塑性、 韧性好，且晶粒愈细小，性能愈好。

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。

硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。

锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。

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合成工艺：

铝和铝合金可以用各种不同的方法熔炼。常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉（使用天然气或燃料油燃烧）以及电阻炉和电热辐射炉。

炉料种类广泛，从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用。然而，即使在最适宜熔炼浇注的条件下，熔化的铝也易受三种类型的不良影响：

1、在高温条件下，随着时间的推移，氢气的吸附导致溶解在熔液中氢气的增加。

2、在高温条件下，随着时间的推移，熔液发生氧化。

3、合金元素的丧失。

参考资料来源：百度百科——铝合金

用ER4043焊丝和ER5356焊丝对6061-T6薄板铝合金双脉冲MIG焊缝组织与性能进行研究。结果表明：用ER5356焊丝焊接时，6061-T6铝合金接头的屈服、抗拉强度及断后伸长率均高于以ER4043焊丝作为填充的焊接接头，前者的焊接系数为0.72，而后者仅为0.65；两者焊接接头的显微硬度均以焊缝为中心近似对称分布，最低值出现在接头热影响区中的淬火区，ER5356焊丝焊接时接头的硬度较ER4043焊丝高；以ER5356焊丝作为填充时，6061-T6铝合金的焊缝为细小的铸态组织，枝晶相对较细，而用ER4043焊丝焊接时，焊缝为粗大的铸态组织，且枝晶较发达，两者熔合区的近缝侧为柱状晶，靠近热影响区一侧为细小的等轴晶组织。与原始母材相比，热影响区的晶粒产生一定程度的粗化。两者淬火区的晶粒内虽然都产生少量的二次相，但以ER5356焊丝作为填充时淬火区中的二次相较细小，且呈弥散分布。