表面偏析

表面和界面的偏析是一种在合金或含杂质的材料中常发生的物理现象。这一现象可以显著地改变材料本身的特性，比如抗氧化、抗腐蚀性。

定义熔融金属或合金凝固时，体积发生收缩，富集溶质的剩余溶体沿枝晶通道向凝固较早的区域流动，使该区域最终溶质浓度增加，即偏析由中心向表面迁移，谓之表面偏析。表面和界面的偏析是一种在合金或含杂质的材料中常发生的物理现象1。

偏析合金材料中，溶（杂）原子在界面（如表面晶界）和体内之间重新分布从而导致溶质（杂质）在界面的浓度远大于体内的浓度，这一现象称之为偏析。偏析的驱动力乃是降低体系的Gibbs自由能2。

生长机理表面偏析多发生于合金铸件或铸锭(钢锭)中，其生长机理为:合金凝固区域较宽时，因冷却缓慢形成粗枝晶，且合金中溶解较多气体，凝固时气体析出而导致偏析，铸锭时，中心部分溶质向表面偏析即为一例。采取相应措施可防止表面偏析1。

研究证明研究与试验证明：表明偏析物的量与总溶质含量成正比，尽管总溶质量己减少;与此同时，溶质表面富集又与正在变化的总溶质呈线性关系上述两种作用的结果，偏析物的表面浓度与蒸发时间呈渐近线关系3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学