鋼及合金的凝固發(fā)生在一定溫度和濃度范圍之內(nèi)，因為溶質(zhì)元素在液相和固相溶解度的差異及凝固過程中的選分結(jié)晶，在凝固結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了溶質(zhì)元素分布的不均勻性，這種現(xiàn)象稱之為偏析。偏析是一種化學成分不均勻的現(xiàn)象，是凝固過程中溶質(zhì)發(fā)生再分配的必然結(jié)果。通常來說，偏析會使鑄件及軋件的機械性能降低。因此，減輕偏析是鑄件及軋件的重要任務(wù)。
通常來說，偏析分為宏觀偏析和微觀偏析兩大類。宏觀偏析發(fā)生在整個鑄坯內(nèi)，成分的差異表現(xiàn)在幾厘米或者幾十厘米的較大距離內(nèi)；而微觀偏析則發(fā)生在幾個晶粒范圍內(nèi)或者樹枝晶空間內(nèi)，成分的差異僅僅表現(xiàn)在幾微米的較小區(qū)間內(nèi)。
宏觀偏析分別包括比重偏析、正偏析、反偏析及通道偏析等幾種類型，表現(xiàn)為鑄件內(nèi)外或上下各部位之間化學成分的不同。
微觀偏析按其形式可以分為胞晶偏析、枝晶偏析及晶界偏析等。微觀偏析多指的是枝晶干（胞晶干）心部與枝晶間（胞晶間）成分上的差異。宏觀偏析與微觀偏析的類型及特征如下表。
偏析的類型及形成特征
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偏析類型 |
形成特征 |
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宏觀偏析 |
比重偏析 |
凝固初期產(chǎn)生，由于密度不同引起 |
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正偏析 |
開始凝固部分濃度低，最后凝固部分濃度高 |
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反偏析 |
與正偏析溶質(zhì)分布情況相反，形成的原因是收縮 使鑄件心部高濃度溶質(zhì)的液相穿過枝晶間的通道， 擠壓到鑄件表面。 |
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通道偏析 |
富有低熔點溶質(zhì)的液相由于密度差異及凝固收縮 在枝晶間形成流動 |
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微觀偏析 |
晶界偏析 |
晶界處溶質(zhì)濃度高于心部 |
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晶內(nèi)偏析 |
晶體內(nèi)部成分不均勻 |
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——本文摘自文獻綜述
冀公網(wǎng)安備13050002001422號