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  在鋼錠或鋼材中，各部分的化學(xué)成分遠不是均勻一致的，這種化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象成為偏析。產(chǎn)生偏析的原因是鋼的選擇結(jié)晶和在鑄錠的生產(chǎn)條件下固相中元素擴散不充分。偏析可以在初生晶粒的范圍內(nèi)發(fā)生，叫做顯微偏析或枝晶偏析。經(jīng)過固態(tài)轉(zhuǎn)變后，初生晶粒本身已不復(fù)存在，但初生晶粒的枝晶偏析在一定程度上仍然保持著。偏析也可以在整個鋼錠（或鑄件）范圍內(nèi)進行，稱為區(qū)域偏析。帶狀偏析是區(qū)域偏析的一種特殊形式，它出現(xiàn)在一般的區(qū)域偏析的背景上。偏析屬于不能完全避免的缺陷，鋼材中允許存在，但必須加以控制。

  1.樹枝狀偏析（顯微偏析）：研究整個鋼錠剖面上不同部位樹枝狀組織的形態(tài)和各種冶金工藝因素對它的影響，這對于建立鋼錠結(jié)晶的理論和闡明一些冶金缺陷產(chǎn)生的原因有重要意義。同時，樹枝狀偏析造成熱變形鋼中的宏觀纖維組織（亦稱流線）和顯微帶狀組織（如結(jié)構(gòu)鋼中的鐵素體-珠光體帶，滾珠鋼、工具鋼中的碳化物帶，奧氏體不銹鋼中的鐵素體帶等）使鋼材機械性能出現(xiàn)方向性，并使結(jié)構(gòu)鋼試樣的橫向塑性和韌性顯著降低。

樹枝狀偏析既包括碳和合金元素的偏析，也包括雜質(zhì)和氣體元素的偏析。合金元素的擴散系數(shù)比碳原子的擴散系數(shù)要小很多，所以消除合金元素的枝晶偏析比碳的均勻化要困難得多。合金元素的偏析影響固態(tài)相變，因而會影響擴散型固態(tài)相變后碳的分布。初生晶粒范圍內(nèi)夾雜物的分布與雜質(zhì)元素氧、硫的偏析有關(guān)。一般來說，氧化物的析出較早，并多處于枝干，硫化物析出較晚，多處于枝間。由于氣體元素的枝晶偏析，引起在晶軸之間析出氣泡。此外，顯微縮孔也分布在枝晶之間。在熱變形過程中，樹枝狀偏析被拉長，塑性夾雜物得到延伸，脆性夾雜物變成點鏈狀。帶狀組織和機械性能的方向性由此引起。

  2.區(qū)域偏析：因為選擇結(jié)晶，雜質(zhì)和合金元素被濃集在枝晶的近旁。但是，由于在鋼液中元素的擴散較快，液相又是可以流動的，于是，在凝固速度不是很高的情況下，原枝晶近旁的雜質(zhì)元素在液相中有可能被轉(zhuǎn)移到很遠的地方。隨著凝固的進展，雜質(zhì)元素在最后剩余的鋼液中富集，結(jié)果，各種元素在鋼錠范圍內(nèi)發(fā)生了長距離的重新分布，即產(chǎn)生了區(qū)域偏析或宏觀偏析。鋼液的循環(huán)流動和游離晶體的沉降在區(qū)域偏析的形成中起了很大的作用。除氧以外，其他元素包括碳、硫、磷和合金元素等均偏析富集于鋼錠的中上部。在用于制造大型鍛件的大鋼錠中，區(qū)域偏析最為顯著。值得注意的是，粉末鋼不存在偏析缺陷，這是由于其制作工藝--- 采用鋼水霧化成高純凈微細鋼粉，再經(jīng)過HIP（熱等均壓）成材，所以不存在偏析。

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