鑄鐵的微觀偏析的度量

微觀偏析是由于溶質(zhì)元素在臺(tái)金中的再分配而引起的。大多數(shù)合金，溶質(zhì)的分配系數(shù)K₀均小于1。對(duì)于K₀<1的合金，凝固時(shí)溶質(zhì)被排斥到晶外區(qū)域，造成晶內(nèi)外的成分差異。

度量鑄鐵微觀偏析的重要參數(shù)是偏析系數(shù)K_a，它是枝晶(或共晶團(tuán))心部的溶質(zhì)濃度與最外邊緣溶質(zhì)濃度的比值，K_a的大小說(shuō)明晶粒內(nèi)外溶質(zhì)濃度的差別程度。

K_a=[枝晶(或共晶團(tuán))心部溶質(zhì)濃度]/[枝晶(或共晶團(tuán))問(wèn)溶質(zhì)濃度]

定義K_a=1無(wú)偏析

K_a<1為正偏析。枝晶(或共晶團(tuán))問(wèn)溶質(zhì)濃度大于心部。

K_a>1為反偏析。枝晶(或共晶團(tuán))問(wèn)溶質(zhì)濃度小于心部。

使用偏析比S.R同樣可表示溶質(zhì)元素的微觀偏析程度。

S.R=[枝晶(或共晶團(tuán))問(wèn)溶質(zhì)濃度]/[枝晶（或共晶團(tuán)）心部溶質(zhì)濃度]

當(dāng)S.R>1為正偏析

S.R<1為反偏析

兩種表達(dá)方式的關(guān)系為

K_a=1/S.R

式中的溶質(zhì)元素指除Fe以外的常存元素(Si、Mn、P、S)、合金元素(Cu、Ni、M0、Cr、Vi、Ti…)以及其他被研究的元素。

表1出各元素在灰鑄鐵中的K_a值。由于測(cè)試條件不同，各文獻(xiàn)列出的數(shù)據(jù)有較大差別。從表中看出，促進(jìn)石墨化的元素(Si、Ni、Cu、Co、Al)，K_a>1，屬反偏析元素；碳化物形成元素，K_a<1，稱正偏析元素。硫、磷不屬于碳化物形成元素但顯示正偏析性質(zhì)。

表1元素在鑄鐵中的偏析系數(shù)K_a

電子探針?lè)治霰砻鳎毫椎钠黾安痪鶆蛐試?yán)重，在w(P)=0.11％的灰鑄鐵中磷共晶含w(P)可高達(dá)8.23％～11.29％，磷共晶中含P量與珠光體中P量之比，可高達(dá)51.4～70.6。