碳鋼鑄件以什麽方式進行結晶？最終得到什麽組織？這一(yī)方面決定于含碳量（與狀态圖有關），另一(yī)方面和(hé)冷卻速度有密切關系，結晶條件不同，結晶方式就不同。當在很大的(de)範圍內(nèi)同時形成結晶核心并且生長(cháng)時，便形成體積結晶；當冷卻速度不太快，過冷度也不大，在結晶潛熱放出後随着熱量的(de)外傳，結晶逐層向內(nèi)進行時，便形成順序結晶。

　　碳鋼鑄件的(de)斷面上一(yī)般都存在着表層的(de)細等軸晶帶、中心的(de)粗等軸晶帶和(hé)二者之間的(de)柱狀晶帶等三個晶帶。形成這三個晶帶的(de)原因如(rú)下:鋼液注到型腔中與型腔接觸時，表層鋼液溫度因鑄型激冷作用能立即降到熔點之下，出現很大的(de)過冷度。由于冷卻速度很快，所以結晶時放出的(de)結晶潛熱能很快地(dì)傳到鑄型中，不影響結晶過程的(de)進行。此時在較大的(de)範圍內(nèi)形成大量的(de)結晶核心，同時生長(cháng)，不受熱流方向的(de)影響，以體積結晶方式進行結晶，得到很細的(de)等軸晶組織。在表面層中，同時形成較多的(de)核心，發展成為(wèi)細等軸晶組織。很細的(de)等軸晶組織和(hé)細等軸晶組織稱為(wèi)細等軸晶帶。結晶由鑄件表面向中心進行，當鋼液的(de)冷卻速度變慢後，過冷度不大，傳熱的(de)方向性變得明顯，結晶遂層向內(nèi)進行（即順序結晶），這時如(rú)果形成核數量不多，而生長(cháng)速度比較快，冷卻速度和(hé)生長(cháng)速度相适應時，容易以樹枝晶的(de)主軸單方向（逆熱流方向）向內(nèi)發展.最後形成柱狀晶帶。由此再往鑄件中心進行結晶，冷卻速度極慢，鑄件中心溫度分布非常均勻，結晶時放出的(de)結晶潛熱外傳很慢，在很寬的(de)範圍內(nèi)形成核，但因過冷度小，形成核數最少，傳熱方向性不強，以體積結晶方式進行，最後發展成為(wèi)粗大的(de)等軸晶帶。

　　低(dī)碳鋼結晶間隔小，随着含碳量增加，結晶間隔變寬。在相同冷卻條件下，低(dī)碳鋼和(hé)中碳鋼鑄件斷面上三種晶帶分布比例不同，低(dī)碳鋼柱狀晶帶寬，中心的(de)粗等軸晶帶很窄。而中碳鋼柱狀晶帶較窄，中心的(de)粗等軸晶帶較寬。

　　含碳量一(yī)定的(de)碳鋼鑄件随着冷卻速度的(de)增加，其凝固區域變窄，常常促使柱狀晶帶發展。例如(rú)，一(yī)些砂型澆注的(de)鑄件改為(wèi)用金屬型澆注時，斷面上容易形成柱狀晶就是這個道(dào)理(lǐ)。柱狀晶的(de)結晶方向性強，結晶逐層進行，有利于鋼液補縮和(hé)使結品緻

密。它的(de)缺點是晶間性能較差。在粗大等軸晶的(de)結晶過程中，随着枝晶的(de)生長(cháng)，枝晶之間的(de)未凝固液體被隔離(lí)開來，形成一(yī)個個與外界液體隔絕的(de)封閉的(de)小金屬池。這種封閉的(de)鋼液凝固時得不到外界液體的(de)補縮在枝晶之間躭就會形成縮松。理(lǐ)想的(de)是整個鑄件斷面上全部都是細等軸晶，但這在生産上是很難做(zuò)到的(de)。

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