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鑄造合金基本術語
本文導讀：
3 鑄造合金及（jí）熔煉、澆注
3.1 鑄造合金基本術語
3.1.1 鑄造合金 cast alloy 具有適當的鑄造性能，用於生產鑄件的合金。
3.1.2 共晶合金（jīn）係 eutectic alloy system 在結晶（jīng）過程中經曆共晶轉（zhuǎn）變的合金（jīn）係。包括（kuò）共晶合金、亞共晶合（hé）金和過共晶合金。
3.1.3 共晶（jīng）合（hé）金 eutectic alloy 處於共晶點成（chéng）分，凝固組織全部由共晶體組成（chéng）的合金。
3.1.4 亞共（gòng）晶合金 hypoeutectic alloy 溶質含量低於共晶成分，凝固時初生相為基體相的共晶係合金。
3.1.5 過共晶合金 hypereutectic alloy 溶質含量高於共晶成（chéng）分，凝固時初生相是溶質相的共晶係合金。
3.1.6 共晶團 eutectic cell 共晶係合（hé）金（jīn）在共晶凝固階段（duàn）由溶質相與（yǔ）基體相（xiàng）共生（shēng）生（shēng）長成（chéng）的晶粒團。 例如鑄鐵中的奧氏體－石墨或奧氏體－滲碳體共晶團。
3.1.7 共晶溫度 eutectic temperature 共晶係合金在升溫過程中（zhōng）共晶體（tǐ）熔（róng）化或凝固過程中析出共晶體（tǐ）的溫度。
3.1.8 共晶轉變 eutectic reaction，eutectic transformation 在平衡條件下（xià），共晶成分的合金液冷卻至共晶溫度時，同時結晶出（chū）兩種或兩種以上固相（xiàng）的過程。共晶轉變的產物稱（chēng）為（wéi）共晶體。 在非平衡條件下，合金液須過冷至共晶溫度（dù）以下才發生共（gòng）晶轉變。
3.1.9 共（gòng）晶組織 eutectic structure 由共晶轉變形（xíng）成的兩相或多相組織。
3.1.10 鑄造（zào）複合材（cái）料（liào） cast composite 用鑄造方法（fǎ）獲得的金屬基複合材料。
3.1.11 定向共晶複合材料 directional eutectic composite 共晶成分的合金，通（tōng）過定向結晶，溶質相與基體相沿單一熱流方向共生生長成的顯微組織為柱（zhù）狀晶的鑄造複合材料。具有優良的耐熱性、耐磨性和（hé）高溫力學性能（néng）。
3.1.12 非（fēi）晶態合金 noncrystalline alloy 通過快速（sù）凝固（冷卻速度達（dá）106～1010K／s）或深過冷（過冷度達102K）， 使熔融合金凝（níng）固時（shí）不發生結晶轉變，而按玻璃狀固化得到的合金。
3.1.13 合金元素 alloying element 合金中（zhōng）用以獲得所要（yào）求的成分、組織和（hé）性能的（de）化學元素。
3.1.14 雜質元（yuán）素 tramp element 金屬或合金（jīn）中非有意加入的化學元素。其含量不多，但對金屬的組織和性能往往有明顯的不利影響。
3.1.15 合（hé）金遺傳性 alloy heredity 重熔後金（jīn）屬或合金（jīn）仍保持重熔前的某些性質。
3.1.16 鑄態組織 as-cast structure 合（hé）金在鑄造後未（wèi）經任何加工處理的原始宏（hóng）觀和微觀組織。
3.1.17 鐵碳相圖 iron-carbon phase diagram 用縱（zòng）座標（biāo）表示溫度，橫座（zuò）標表示含碳量（liàng）的鐵碳合金不同相的平（píng）衡圖。根據加熱和冷卻速度的（de）不同，分為鐵碳平（píng）衡（héng）（Fe-C）相圖和鐵碳亞平衡（Fe-Fe3C）相圖。兩種相圖（tú）重疊在同一坐標係上時稱為鐵碳雙重相圖。
3.1.18 碳（tàn）化物 carbide 碳與一種或多種金屬元素化合成的物（wù）質（zhì）。鐵碳合金（jīn）中（zhōng）含碳量超出其在（zài）基體相中的固溶度時所形成的間隙化合物相。
3.1.19 滲（shèn）碳體 cementite 鐵碳合金按（àn）亞穩定平衡係統凝固和冷卻（què）轉變時析出的Fe攬3攭C型碳化物。分為一次滲碳體（從液相中析出）、二次滲碳體（從奧（ào）氏體中析出）和三次滲碳體（tǐ）（從鐵素（sù）體中析出）。一次滲碳體與奧氏體組成的共晶組織通常為萊氏體，二次滲碳體與鐵素體組（zǔ）成的共析組織通常為珠光體。
3.1.20 碳化物形（xíng）成元素 carbide forming element 鋼鐵中促使或易與碳形成（chéng）碳化物的合金元素。
3.1.21 單鑄試塊 separated test bar of casting 在單獨製成的試塊鑄（zhù）型中澆注（zhù）的試塊。單鑄試塊必須用與澆注鑄件同爐或同包的（de）金（jīn）屬液澆注（zhù）。用於（yú）加工成試（shì）樣供檢驗（yàn）化學成分、金相組織和力學性（xìng）能等。
3.1.22 附鑄試塊 test lug 連在鑄件上，切（qiē）除（chú）以後不損壞鑄件本體的試塊。加（jiā）工成試樣後用於檢（jiǎn）驗（yàn）鑄件的（de）化學成（chéng）分、金相組織、力學性能等。
3.1.23 本體試樣（yàng） test specimen from casting itself 為檢測鑄件本體的成分、組織和性能，在鑄（zhù）件本體規定部位切取的（de）試樣。
3.1.24 過熱 superheating 加熱金屬超（chāo）過熔（róng）點或加熱（rè）合金超（chāo）過液相（xiàng）線溫（wēn）度。
3.1.25 過冷 supercooling，undercooling 熔融金屬或合金（jīn）冷（lěng）卻到平衡的（de）凝固點或液相線溫度以下而沒有（yǒu）發生凝固的（de）現象（xiàng）。 這是一種不穩定平衡狀態，較平衡（héng）狀態的自由能高，有轉變成固態的（de）自發傾（qīng）向。
3.1.26 成（chéng）分過冷 constitutional supercooling 合金凝固過程中，由於溶質再分配使凝固界麵前沿液（yè）相中溶質分布（bù）不均勻，導致液相（xiàng）線溫度（dù）變（biàn）化而引起的凝（níng）固過冷。
3.1.27 過冷度（dù） degree of undercooling 熔融金屬平衡狀態下的相變溫（wēn）度與實際相（xiàng）變溫（wēn）度的差值。
3.1.28 加熱相變點[Ac相變點] Ac transformation temperature 鐵－碳合金在（zài）固態範圍內（nèi）加熱時的（de）相變溫度（dù）。加熱相變點高於平衡相（xiàng）變點，加熱速度越快，兩者（zhě）的（de）差值也越大。各加熱相變點（diǎn）的物理意義（yì）如下：Ac1表示珠光（guāng）體向奧氏體轉變開始溫度；Ac3表示先共析鐵（tiě）素體（tǐ）全部溶（róng）入奧氏體的（de）溫度；Acm表示先共析（xī）滲碳體全（quán）部溶入奧氏體的溫度。
3.1.29 冷卻相變點[Ar相變點] Ar transformation temperature 鐵－碳合金在固態範圍內冷卻時的相變溫度。冷卻相變點低於平衡相變點，冷（lěng）卻速度越（yuè）快，兩者的差（chà）值也越（yuè）大。各冷卻相變點的物理意義為：Ar1表示奧氏體向珠光體轉變開始溫度；Ar3表示奧氏（shì）體開始析（xī）出先共析鐵（tiě）素體的溫度（dù）；Arm表示（shì）奧氏體開始析出先共析滲碳體的溫度。
3.1.30 結晶 crystallization 液態金屬凝固時原子占據晶格的規定位（wèi）置形成晶體的過程。結晶過程經（jīng）曆形核（hé）和生長兩個階段，並持續到液相完全轉變成固相為止。
3.1.31 形核[成（chéng）核] nucleation 過冷（lěng）金（jīn）屬液中生成晶核的過程，是結晶的初始階段。在一定過冷度下，由於（yú）溫度和濃度起伏，使液態金屬中的一些原子團或外（wài）來質（zhì）點達到臨界尺寸而成為固態質點，當周圍原子向上堆砌時將使其（qí）自由能進一步降低，這些原（yuán）子團即形成晶（jīng）核。
3.1.32 均質形核[自發形核] homogeneous nucleation 熔（róng）融金屬僅因過冷而產生晶核的（de）形（xíng）核（hé）過程。
3.1.33 非均質形核[非（fēi）自發（fā）形核] heterogeneous nucleation 以熔融金屬內原有的或加入的異質質點作為晶核或晶核（hé）襯底的形核過程。
3.1.34 動力形核 dynamic nucleation 在凝固過程中，用振動（dòng）、攪拌、液流衝擊、旋轉鑄型等機械或物理方法促進（jìn）形核和晶核增殖。
3.1.35 大衝擊形核 big bang nucleation 動力形核方法之一。澆注時擾動液流，使液態金屬與冷型壁接觸所生成的部分小晶體或枝晶臂從型壁脫落並均勻分布於型內各處。當澆注金屬液過熱度小時，這些小晶體作為（wéi）晶（jīng）核迅速（sù）生長（zhǎng）而獲得全部等軸晶。
3.1.36 形（xíng）核劑（jì） nucleant 加入金（jīn）屬液中能作為晶核，或本（běn）身未（wèi）必能（néng）作為（wéi）晶核，但能與液態金屬中某些元素（sù）相互作用產生晶核或有效形核質點的添加劑（jì）。
3.1.37 形核率（lǜ） nucleation rate 一定過冷度時，單位體積金屬（shǔ）液中每秒鍾產生的晶核數。它代表液（yè）態金屬的形核能力。
3.1.39 內生生長 endogenous growth 液態合金結晶過程（chéng）中，在界麵前方的液體內（nèi）自己形核和生長的方式。等（děng）軸晶（jīng）的形成屬（shǔ）於內生生長。
3.1.40 外生生長 exogenous growth 液態合金結晶過程中，晶體隻是由已形成的固（gù）－液界麵向液（yè）體內生長的方式（shì）。平麵生（shēng）長和枝晶生長等都屬於外生生（shēng）長。
3.1.41 共生生長 coupled growth 共晶合金結晶時，兩相交替析出，形成共（gòng）同的生長界麵，然後共同生長。共生界麵的形成過程是共晶合金的形核過（guò）程。
3.1.42 小平麵型生長 faceted growth 在原（yuán）子尺度上，原子在平整界麵上堆砌的晶（jīng）體生長方（fāng）式（shì）。平整（zhěng）麵是晶（jīng）體的密排麵（miàn），生（shēng）長速度慢，晶體生長方向是由這些晶麵形（xíng）成的錐尖方向。其熱力學條件是熔化熵△Ｓm＞2Ｒ（Ｒ為氣體（tǐ）常數）。
3.1.43 非小平麵型生長 nonfaceted growth 在原子尺度上，原子在（zài）粗（cū）糙界麵上堆砌的晶體（tǐ）生（shēng）長（zhǎng）方式。在金相觀察中，枝晶（jīng）前端的生長麵呈圓滑錐麵，生長方向為錐尖指向。其熱力學條件為熔化（huà）熵△Ｓm≤2Ｒ（Ｒ為氣體常數）。大多數金屬晶體的生長屬非小平麵型生長。
3.1.44 晶體生長界麵[界麵] growth interface of crystal，interface 晶體生長時，原子向上堆砌的生長表麵。 在（zài）原子尺度上，根據熔化熵（shāng）△Ｓm與氣體常數Ｒ的關（guān）係，分為平（píng）整界麵（ △Ｓm＞2Ｒ）和粗糙界（jiè）麵（△Ｓm≤2Ｒ）兩類。平整界麵上原子不（bú）易堆砌，生長速度（dù）慢； 粗糙界麵上原子易堆砌（qì），生長速度快。
3.1.45 吸氣（金屬） gas absorption（metal） 熔融金屬和（hé）固態金屬溶解或結合氣體的過程（chéng）。
3.1 鑄造合金基本術語
3.1.1 鑄造合金 cast alloy 具有適當的鑄造性能，用於生產鑄件的合金。
3.1.2 共晶合金（jīn）係 eutectic alloy system 在結晶（jīng）過程中經曆共晶轉（zhuǎn）變的合金（jīn）係。包括（kuò）共晶合金、亞共晶合（hé）金和過共晶合金。
3.1.3 共晶（jīng）合（hé）金 eutectic alloy 處於共晶點成（chéng）分，凝固組織全部由共晶體組成（chéng）的合金。
3.1.4 亞共（gòng）晶合金 hypoeutectic alloy 溶質含量低於共晶成分，凝固時初生相為基體相的共晶係合金。
3.1.5 過共晶合金 hypereutectic alloy 溶質含量高於共晶成（chéng）分，凝固時初生相是溶質相的共晶係合金。
3.1.6 共晶團 eutectic cell 共晶係合（hé）金（jīn）在共晶凝固階段（duàn）由溶質相與（yǔ）基體相（xiàng）共生（shēng）生（shēng）長成（chéng）的晶粒團。 例如鑄鐵中的奧氏體－石墨或奧氏體－滲碳體共晶團。
3.1.7 共晶溫度 eutectic temperature 共晶係合金在升溫過程中（zhōng）共晶體（tǐ）熔（róng）化或凝固過程中析出共晶體（tǐ）的溫度。
3.1.8 共晶轉變 eutectic reaction，eutectic transformation 在平衡條件下（xià），共晶成分的合金液冷卻至共晶溫度時，同時結晶出（chū）兩種或兩種以上固相（xiàng）的過程。共晶轉變的產物稱（chēng）為（wéi）共晶體。 在非平衡條件下，合金液須過冷至共晶溫度（dù）以下才發生共（gòng）晶轉變。
3.1.9 共（gòng）晶組織 eutectic structure 由共晶轉變形（xíng）成的兩相或多相組織。
3.1.10 鑄造（zào）複合材（cái）料（liào） cast composite 用鑄造方法（fǎ）獲得的金屬基複合材料。
3.1.11 定向共晶複合材料 directional eutectic composite 共晶成分的合金，通（tōng）過定向結晶，溶質相與基體相沿單一熱流方向共生生長成的顯微組織為柱（zhù）狀晶的鑄造複合材料。具有優良的耐熱性、耐磨性和（hé）高溫力學性能（néng）。
3.1.12 非（fēi）晶態合金 noncrystalline alloy 通過快速（sù）凝固（冷卻速度達（dá）106～1010K／s）或深過冷（過冷度達102K）， 使熔融合金凝（níng）固時（shí）不發生結晶轉變，而按玻璃狀固化得到的合金。
3.1.13 合金元素 alloying element 合金中（zhōng）用以獲得所要（yào）求的成分、組織和（hé）性能的（de）化學元素。
3.1.14 雜質元（yuán）素 tramp element 金屬或合金（jīn）中非有意加入的化學元素。其含量不多，但對金屬的組織和性能往往有明顯的不利影響。
3.1.15 合（hé）金遺傳性 alloy heredity 重熔後金（jīn）屬或合金（jīn）仍保持重熔前的某些性質。
3.1.16 鑄態組織 as-cast structure 合（hé）金在鑄造後未（wèi）經任何加工處理的原始宏（hóng）觀和微觀組織。
3.1.17 鐵碳相圖 iron-carbon phase diagram 用縱（zòng）座標（biāo）表示溫度，橫座（zuò）標表示含碳量（liàng）的鐵碳合金不同相的平（píng）衡圖。根據加熱和冷卻速度的（de）不同，分為鐵碳平（píng）衡（héng）（Fe-C）相圖和鐵碳亞平衡（Fe-Fe3C）相圖。兩種相圖（tú）重疊在同一坐標係上時稱為鐵碳雙重相圖。
3.1.18 碳（tàn）化物 carbide 碳與一種或多種金屬元素化合成的物（wù）質（zhì）。鐵碳合金（jīn）中（zhōng）含碳量超出其在（zài）基體相中的固溶度時所形成的間隙化合物相。
3.1.19 滲（shèn）碳體 cementite 鐵碳合金按（àn）亞穩定平衡係統凝固和冷卻（què）轉變時析出的Fe攬3攭C型碳化物。分為一次滲碳體（從液相中析出）、二次滲碳體（從奧（ào）氏體中析出）和三次滲碳體（tǐ）（從鐵素（sù）體中析出）。一次滲碳體與奧氏體組成的共晶組織通常為萊氏體，二次滲碳體與鐵素體組（zǔ）成的共析組織通常為珠光體。
3.1.20 碳化物形（xíng）成元素 carbide forming element 鋼鐵中促使或易與碳形成（chéng）碳化物的合金元素。
3.1.21 單鑄試塊 separated test bar of casting 在單獨製成的試塊鑄（zhù）型中澆注（zhù）的試塊。單鑄試塊必須用與澆注鑄件同爐或同包的（de）金（jīn）屬液澆注（zhù）。用於（yú）加工成試（shì）樣供檢驗（yàn）化學成分、金相組織和力學性（xìng）能等。
3.1.22 附鑄試塊 test lug 連在鑄件上，切（qiē）除（chú）以後不損壞鑄件本體的試塊。加（jiā）工成試樣後用於檢（jiǎn）驗（yàn）鑄件的（de）化學成（chéng）分、金相組織、力學性能等。
3.1.23 本體試樣（yàng） test specimen from casting itself 為檢測鑄件本體的成分、組織和性能，在鑄（zhù）件本體規定部位切取的（de）試樣。
3.1.24 過熱 superheating 加熱金屬超（chāo）過熔（róng）點或加熱（rè）合金超（chāo）過液相（xiàng）線溫（wēn）度。
3.1.25 過冷 supercooling，undercooling 熔融金屬或合金（jīn）冷（lěng）卻到平衡的（de）凝固點或液相線溫度以下而沒有（yǒu）發生凝固的（de）現象（xiàng）。 這是一種不穩定平衡狀態，較平衡（héng）狀態的自由能高，有轉變成固態的（de）自發傾（qīng）向。
3.1.26 成（chéng）分過冷 constitutional supercooling 合金凝固過程中，由於溶質再分配使凝固界麵前沿液（yè）相中溶質分布（bù）不均勻，導致液相（xiàng）線溫度（dù）變（biàn）化而引起的凝（níng）固過冷。
3.1.27 過冷度（dù） degree of undercooling 熔融金屬平衡狀態下的相變溫（wēn）度與實際相（xiàng）變溫（wēn）度的差值。
3.1.28 加熱相變點[Ac相變點] Ac transformation temperature 鐵－碳合金在（zài）固態範圍內（nèi）加熱時的（de）相變溫度（dù）。加熱相變點高於平衡相（xiàng）變點，加熱速度越快，兩者（zhě）的（de）差值也越大。各加熱相變點（diǎn）的物理意義（yì）如下：Ac1表示珠光（guāng）體向奧氏體轉變開始溫度；Ac3表示先共析鐵（tiě）素體（tǐ）全部溶（róng）入奧氏體的（de）溫度；Acm表示先共析（xī）滲碳體全（quán）部溶入奧氏體的溫度。
3.1.29 冷卻相變點[Ar相變點] Ar transformation temperature 鐵－碳合金在固態範圍內冷卻時的相變溫度。冷卻相變點低於平衡相變點，冷（lěng）卻速度越（yuè）快，兩者的差（chà）值也越（yuè）大。各冷卻相變點的物理意義為：Ar1表示奧氏體向珠光體轉變開始溫度；Ar3表示奧氏（shì）體開始析（xī）出先共析鐵（tiě）素體的溫度（dù）；Arm表示（shì）奧氏體開始析出先共析滲碳體的溫度。
3.1.30 結晶 crystallization 液態金屬凝固時原子占據晶格的規定位（wèi）置形成晶體的過程。結晶過程經（jīng）曆形核（hé）和生長兩個階段，並持續到液相完全轉變成固相為止。
3.1.31 形核[成（chéng）核] nucleation 過冷（lěng）金（jīn）屬液中生成晶核的過程，是結晶的初始階段。在一定過冷度下，由於（yú）溫度和濃度起伏，使液態金屬中的一些原子團或外（wài）來質（zhì）點達到臨界尺寸而成為固態質點，當周圍原子向上堆砌時將使其（qí）自由能進一步降低，這些原（yuán）子團即形成晶（jīng）核。
3.1.32 均質形核[自發形核] homogeneous nucleation 熔（róng）融金屬僅因過冷而產生晶核的（de）形（xíng）核（hé）過程。
3.1.33 非均質形核[非（fēi）自發（fā）形核] heterogeneous nucleation 以熔融金屬內原有的或加入的異質質點作為晶核或晶核（hé）襯底的形核過程。
3.1.34 動力形核 dynamic nucleation 在凝固過程中，用振動（dòng）、攪拌、液流衝擊、旋轉鑄型等機械或物理方法促進（jìn）形核和晶核增殖。
3.1.35 大衝擊形核 big bang nucleation 動力形核方法之一。澆注時擾動液流，使液態金屬與冷型壁接觸所生成的部分小晶體或枝晶臂從型壁脫落並均勻分布於型內各處。當澆注金屬液過熱度小時，這些小晶體作為（wéi）晶（jīng）核迅速（sù）生長（zhǎng）而獲得全部等軸晶。
3.1.36 形（xíng）核劑（jì） nucleant 加入金（jīn）屬液中能作為晶核，或本（běn）身未（wèi）必能（néng）作為（wéi）晶核，但能與液態金屬中某些元素（sù）相互作用產生晶核或有效形核質點的添加劑（jì）。
3.1.37 形核率（lǜ） nucleation rate 一定過冷度時，單位體積金屬（shǔ）液中每秒鍾產生的晶核數。它代表液（yè）態金屬的形核能力。
3.1.39 內生生長 endogenous growth 液態合金結晶過程（chéng）中，在界麵前方的液體內（nèi）自己形核和生長的方式。等（děng）軸晶（jīng）的形成屬（shǔ）於內生生長。
3.1.40 外生生長 exogenous growth 液態合金結晶過程中，晶體隻是由已形成的固（gù）－液界麵向液（yè）體內生長的方式（shì）。平麵生（shēng）長和枝晶生長等都屬於外生生（shēng）長。
3.1.41 共生生長 coupled growth 共晶合金結晶時，兩相交替析出，形成共（gòng）同的生長界麵，然後共同生長。共生界麵的形成過程是共晶合金的形核過（guò）程。
3.1.42 小平麵型生長 faceted growth 在原（yuán）子尺度上，原子在平整界麵上堆砌的晶（jīng）體生長方（fāng）式（shì）。平整（zhěng）麵是晶（jīng）體的密排麵（miàn），生（shēng）長速度慢，晶體生長方向是由這些晶麵形（xíng）成的錐尖方向。其熱力學條件是熔化熵△Ｓm＞2Ｒ（Ｒ為氣體（tǐ）常數）。
3.1.43 非小平麵型生長 nonfaceted growth 在原子尺度上，原子在（zài）粗（cū）糙界麵上堆砌的晶體（tǐ）生（shēng）長（zhǎng）方式。在金相觀察中，枝晶（jīng）前端的生長麵呈圓滑錐麵，生長方向為錐尖指向。其熱力學條件為熔化（huà）熵△Ｓm≤2Ｒ（Ｒ為氣體常數）。大多數金屬晶體的生長屬非小平麵型生長。
3.1.44 晶體生長界麵[界麵] growth interface of crystal，interface 晶體生長時，原子向上堆砌的生長表麵。 在（zài）原子尺度上，根據熔化熵（shāng）△Ｓm與氣體常數Ｒ的關（guān）係，分為平（píng）整界麵（ △Ｓm＞2Ｒ）和粗糙界（jiè）麵（△Ｓm≤2Ｒ）兩類。平整界麵上原子不（bú）易堆砌，生長速度（dù）慢； 粗糙界麵上原子易堆砌（qì），生長速度快。
3.1.45 吸氣（金屬） gas absorption（metal） 熔融金屬和（hé）固態金屬溶解或結合氣體的過程（chéng）。