实际生产过程中,液态金属凝固时间有限,不可能有足够的扩散时间使各组元充分扩散从而达到平衡凝固。非平衡凝固过程中,由于液相与固相内溶质原子重新分布导致从液相中先后结晶出来的固相成分不同,从而使得特定区域内的成分出现差异形成偏析,固-液界面附近所发生的成分变化,在很大程度上决定了偏析的性质和程度。
偏析通常分为微观偏析和宏观偏析。微观偏析是一种短程现象,所达到的距离为晶粒尺寸的数量级或更小。而在铸件尺寸相当范围内,由于结晶先后不同而出现的成分差异,被称为宏观偏析。
偏析是铸件的主要缺陷之一,对铸件质量影响很大,主要表现在以下几个方面:①微观偏析使晶粒范围内的物理和化学性能产生差异,影响铸件的力学性能。②晶界偏析往往有更大的危害性,由于偏析使低熔点共晶容易集中在晶粒边界,即增加铸件在收缩过程中产生热裂的倾向性,又容易降低铸件的塑性。③宏观偏析使铸件各部分的力学性能和物理性能产生很大差异,影响铸件使用寿命和工作效果。