枝晶偏析是什么

枝晶偏析是金属凝固过程中常见的成分不均匀现象。金属溶液冷却时，晶体从中心向外生长，不同元素在固相和液相中的溶解度差异导致成分分布不均。纯铁中碳元素在枝晶中心浓度低，边缘浓度高；铝合金中铜元素同样呈现这种分布。这种偏析严重影响材料性能，降低机械强度和耐腐蚀性，需要通过均匀化退火等工艺改善。

枝晶偏析的形成与冷却速度密切相关。快速冷却时偏析程度减轻，慢速冷却则加剧偏析。铸造大尺寸铸件时，表面冷却快偏析少，中心冷却慢偏析严重。热处理过程中，高温扩散能减轻偏析，但完全消除需要长时间。实际生产中，控制浇注温度和冷却速率是减少枝晶偏析的有效方法，直接影响铸件质量和使用寿命。