晶粒边界的迁移过程

在凝固终了形成的SGB，既是晶体学上的一种特殊组分（晶格构造的特殊性），也是成分上的一种特殊组分（成分不同于晶内）。在某些场合这种SGB的晶体学特殊组分可以离开成分的特殊组分发生迁移。这种迁移后的带有母体SGB大角度位向差的新晶界称为“迁移晶界”（MGB）。

晶界迁移的驱动力是降低晶粒边界能量，这点和母体金属中单纯的晶粒长大相同。由于原始的SGB是由取向不同的胞状晶和枝状晶束相交形成的，所以是弯弯曲曲的。而形成晶体学平直的晶界可以降低其能量，在这个过程中新的晶界离开老的SGB。在再加热时，例如在多道焊时，这种平直了的晶界可能进一步迁移。又因为MGB带着SGB原有的两侧晶粒的晶格取向差，所以仍是一种大角度晶界，其位向差大于30°。这种晶界上的合金成分在不同位置是不同的，取决于它所迁移到的位置上组织的成分。但也可能在MGB上由一种“括带”（Sweep_- ing）机理产生某些成分的偏析。

MGB在奥氏体不锈钢中是很普遍的。当焊缝金属以AF模式凝固时，铁素体在凝固终了阶段沿SSGB和SGB形成。这些铁素体对SGB的晶体学“组分”有钉扎作用，从而可以阻止它离开母体SGB发生迁移，这样就因为大角度晶粒边界不能迁移而不能形成MGB。图6-16示出了单相304L型不锈钢焊缝组织中迁移边界的例子，请注意：MGB离SGB的实际迁移距离只有5～10μm而且穿过凝固亚晶的中心。

当凝固模式是FA和F时也形成SSGB和SGB，然而在金相组织中一般观察不到。这有3个原因：①在铁素体凝固时偏析不像在奥氏体凝固时那样显著；②在铁素体中高温扩散比在奥氏体中快得多（也许快100倍）；③铁素体至奥氏体相变遮蔽了在铁素体凝固时产生的成分偏析。(www.xing528.com)

图6-16 304L型不锈钢经过A模式凝固后的焊缝组织，图中指出了亚晶界（SSGB），凝固晶界（SGB）和迁移晶界（MGB）

在以FA或以F模式凝固的焊缝金属中一般也观察不到MGB，虽然从技术上看这种界面必然存在，然而它们实际上不可能与铁素体和奥氏体之间的界面区分开。