冷却速度与冷却介质不同,对材料的性能有何影响有何影响？

既然涉及成分均匀的问题，那么所涉及的体系大概是二元或多元的固溶体系统；冷却过程温度范围一般是指从熔点温度以上到固溶体中组元基本不发生扩散的温度。

还有两个问题比较关键，一个是熔体凝固过程中各个部分的温度是否一致；另一个是所谓的慢速冷却是否“足够慢”。此处省略许多理由……

先说速冷，相对简单。速冷过程中，熔体快速大量爆发形核，由于冷速过大，偏离热力学平衡状态，所形成的固相成分遵循更省事儿的过程（动力学要求），也就是这些固态核心的成分就是液相的成分，没有偏析。那就是所谓的成分均匀状态。但如果无法保证熔体各部分在冷却过程中温度一致（实际情况往往如此），那就另当别论了。

再说缓冷，若是无限接近热力学平衡的状态，也简单。根据相图(e.g. BiSb合金)，凝固过程中形成的初晶核心成分上虽然与液相成分不同，但固相中的元素有足够的时间扩散，所以最后也同样获得成分的均匀合金。但实际情况也并非如此，相对于液相中的扩散速度，原子在固相中的扩散系数很小，正常炉冷冷速，可以认为固相中的原子几乎没怎么动；……也就是说正常的缓冷，是难以获得成分均匀的合金的。至于具体原因，还是得看相图。

再说些其他情况（可能题外话了）。

假设是最简单的一维定向凝固过程，体系是最简单的二元无限固溶合金（如BiSb），那么从熔体一端开始缓冷（慢速），这一端先凝固（后者说析出）与液相成分平衡的固相。根据相图，率先形成的固相成分势必与液相成分不同。随着凝固过程从一端开始到另一端结束，最终会形成一维晶棒两端的成分偏离名义成分，晶棒中间部分相对符合设计成分的分布。

铸造模具中的凝固过程：如果缓冷，那么管壁处率先降温凝固形核，最中心处冷得最慢；类比一维定向凝固过程，从铸锭表面到中心，势必会形成一定的成分偏差。