Page 80 - 国外钢铁技术信息参考-2023年1月

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（即，液相流动）角度讨论宏观偏析问题。大量以流动导致宏观偏析为方向的研ᇏݓࣁඋ࿐߶

析是建立在上文所述“观点”的基础上，主要目的是便于表述，并不具备物理意

义。另外，对宏观偏析进行定量评价时除了正/负、正常/逆偏析以外，还需要明

确其与平均浓度的偏差以及偏析的空间尺度。本文将前者称为宏观偏析的程度
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（强度），后者称为宏观偏析的大小（尺寸）。

2.2 局部溶质再分配模型

凝固过程中固相或液相的移动会促使宏观偏析产生，本节主要从液相移动

究均以局部溶质再分配模型（Local solute redistribution equation）为起点。 ᇏݓࣁඋ࿐߶

该模型虽为 50 多年前提出，但由于其对宏观偏析极高的敏感度，至今仍是宏观

偏析研究的基础。将图 1 所示合金（溶质浓度C ）凝固情况与图 2 所示区域相
0

结合，根据质量守恒定律可推导出如下公式：

 C L   1 k  C L   1 f S   v  T  C L

 







f
 1
t 
 
t  ᇏݓࣁඋ࿐߶ t  （6）
1

R 


S
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图 2 ：固液共存区示意图。v：液相流速矢量，温度梯度 T ，液相成分C ，
L

固相率 f S

式中，v表示液相流动速度矢量， R 表示冷却速度（冷却时为正值）。由于

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微观偏析模型中未考虑凝固收缩（忽略液相与固相的密度差），式中的 f 既可
S
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