鑄態(tai)金屬常(chang)見的組織缺陷有縮孔、疏松、偏析、內裂紋、氣泡和白點等(deng)。 


 1. 縮孔 


  金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)冷(leng)凝過程(cheng)中由于體(ti)(ti)積(ji)的(de)(de)(de)收(shou)縮而在(zai)鑄(zhu)錠或(huo)鑄(zhu)件(jian)心部形成(cheng)管(guan)狀(zhuang)（或(huo)喇叭(ba)狀(zhuang)）或(huo)分(fen)散的(de)(de)(de)孔(kong)洞，稱為縮孔(kong)。縮孔(kong)的(de)(de)(de)相(xiang)對體(ti)(ti)積(ji)與(yu)與(yu)液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)溫(wen)度、冷(leng)卻(que)條(tiao)件(jian)以及鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)大小等有關。液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)溫(wen)度越(yue)高，則(ze)(ze)液(ye)體(ti)(ti)與(yu)固體(ti)(ti)之間的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)差(cha)越(yue)大，而縮孔(kong)的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)也越(yue)大。向薄壁鑄(zhu)型(xing)中澆(jiao)注金(jin)(jin)屬(shu)時，型(xing)壁越(yue)薄、則(ze)(ze)受熱越(yue)快(kuai)，液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)越(yue)不易冷(leng)卻(que)，在(zai)剛澆(jiao)完鑄(zhu)型(xing)時，液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)也越(yue)大，金(jin)(jin)屬(shu)冷(leng)凝后的(de)(de)(de)縮孔(kong)也就越(yue)大。 

 

 2. 疏(shu)松 


 在(zai)急速冷卻的(de)條件下(xia)澆(jiao)注金(jin)屬(shu)，可避免在(zai)鑄錠上(shang)部形成集中(zhong)縮(suo)孔(kong)，但此時液體金(jin)屬(shu)與固態(tai)金(jin)屬(shu)之間的(de)體積(ji)差仍保持一定的(de)數值，雖然(ran)在(zai)表面上(shang)似乎(hu)已經消除了(le)大的(de)縮(suo)孔(kong)，可是(shi)有許多細小縮(suo)孔(kong)即疏(shu)松(song)(song)，分(fen)布在(zai)金(jin)屬(shu)的(de)整個體積(ji)中(zhong)。 鋼材在(zai)鍛造和軋制過(guo)程中(zhong)，疏(shu)松(song)(song)情(qing)況可得(de)到很大程度的(de)改善(shan)，但若由于原鋼錠的(de)疏(shu)松(song)(song)較(jiao)(jiao)為(wei)嚴重、壓縮(suo)比不(bu)足等原因，則在(zai)熱加工后較(jiao)(jiao)嚴重的(de)疏(shu)松(song)(song)仍會(hui)存(cun)在(zai)。此外，當原鋼錠中(zhong)存(cun)在(zai)著較(jiao)(jiao)多的(de)氣泡，而在(zai)熱軋過(guo)程中(zhong)焊(han)合(he)不(bu)良，或沸(fei)騰鋼中(zhong)的(de)氣泡分(fen)布不(bu)良，以致影響(xiang)焊(han)合(he)，亦可能形成疏(shu)松(song)(song)。 


   疏松的(de)存在具有(you)較大的(de)危害(hai)性(xing)，主要有(you)以下幾種： 

   

  a. 在鑄件中，由于疏(shu)松的(de)存在，顯著降低其力(li)學性(xing)能，可能使(shi)(shi)其在使(shi)(shi)用過程中成為疲(pi)勞源而(er)發(fa)生斷(duan)裂。在用作液體容器或管道的(de)鑄件中，有時(shi)會存在基本上相互連接的(de)疏(shu)松，以致不(bu)能通過水壓試(shi)驗，或在使(shi)(shi)用過程中發(fa)生滲(shen)漏(lou)現象； 


  b. 鋼材中如存在疏松(song)，亦(yi)會降低其力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)，但因在熱加工過程中一般能(neng)(neng)減少或消除疏松(song)，故(gu)疏松(song)對(dui)鋼材性(xing)能(neng)(neng)的影響(xiang)比鑄件(jian)的小； 


  c. 金屬中存在較嚴重的(de)疏(shu)松，對機械(xie)加工后的(de)表面粗(cu)糙(cao)度(du)有一定的(de)影響(xiang)。


 3. 偏析 


  金(jin)屬(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)冷凝(ning)(ning)過(guo)(guo)程中，由于(yu)某些(xie)因(yin)素的(de)(de)影響而形(xing)成(cheng)的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分(fen)(fen)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)現(xian)象稱(cheng)為偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)分(fen)(fen)為晶(jing)(jing)內偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、晶(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、區域(yu)(yu)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、比(bi)重偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 由于(yu)擴(kuo)散不(bu)(bu)足，在(zai)(zai)(zai)(zai)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)后的(de)(de)金(jin)屬(shu)中，便存在(zai)(zai)(zai)(zai)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)范圍(wei)內的(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)現(xian)象，即晶(jing)(jing)內偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。基于(yu)同(tong)一原因(yin)，在(zai)(zai)(zai)(zai)固(gu)(gu)溶體(ti)(ti)(ti)(ti)金(jin)屬(shu)中，后凝(ning)(ning)固(gu)(gu)的(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)先凝(ning)(ning)固(gu)(gu)的(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)成(cheng)分(fen)(fen)也(ye)會不(bu)(bu)同(tong)，即晶(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。碳化(hua)物偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)是一種(zhong)晶(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)(zai)(zai)(zai)澆注鑄(zhu)鍵(或鑄(zhu)件)時，由于(yu)通過(guo)(guo)鑄(zhu)型壁(bi)強烈的(de)(de)定向散熱，在(zai)(zai)(zai)(zai)進行著凝(ning)(ning)固(gu)(gu)的(de)(de)合金(jin)內便形(xing)成(cheng)一個較大的(de)(de)溫(wen)差(cha)(cha)。結果(guo)就必然導致(zhi)外層區域(yu)(yu)富集高熔點組元(yuan)，而心部(bu)則富集低熔點組元(yuan)，同(tong)時也(ye)富集著凝(ning)(ning)固(gu)(gu)時析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)非金(jin)屬(shu)雜質和氣體(ti)(ti)(ti)(ti)等。這(zhe)種(zhong)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)稱(cheng)為區域(yu)(yu)偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)(zai)(zai)(zai)金(jin)屬(shu)冷凝(ning)(ning)過(guo)(guo)程中，如果(guo)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)余下(xia)的(de)(de)溶液(ye)兩(liang)者密(mi)度(du)不(bu)(bu)同(tong)時，這(zhe)些(xie)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)便傾向于(yu)在(zai)(zai)(zai)(zai)溶液(ye)中下(xia)沉(chen)或上浮，所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分(fen)(fen)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)現(xian)象，稱(cheng)為比(bi)重偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)余下(xia)的(de)(de)溶液(ye)之間(jian)的(de)(de)密(mi)度(du)差(cha)(cha)越(yue)大，比(bi)重偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)越(yue)大。這(zhe)種(zhong)密(mi)度(du)差(cha)(cha)取決于(yu)金(jin)屬(shu)組元(yuan)的(de)(de)密(mi)度(du)差(cha)(cha)，以及晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)溶液(ye)之間(jian)的(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)差(cha)(cha)。如果(guo)冷卻(que)越(yue)緩慢(man)，隨著溫(wen)度(du)降低初生晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)數量的(de)(de)增加(jia)越(yue)緩慢(man)，則晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)在(zai)(zai)(zai)(zai)溶液(ye)中能自由浮沉(chen)的(de)(de)溫(wen)度(du)范圍(wei)越(yue)大，因(yin)而比(bi)重偏(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)也(ye)越(yue)強烈。 


 4. 氣泡 


  金屬(shu)(shu)在熔(rong)融狀(zhuang)態(tai)時能溶解(jie)大量的(de)氣(qi)體，在冷凝(ning)過程中因溶解(jie)度(du)隨溫度(du)的(de)降低(di)而急劇減小，致使氣(qi)體從液態(tai)金屬(shu)(shu)中釋放出來。若(ruo)此時金屬(shu)(shu)已完全凝(ning)固，則剩下的(de)氣(qi)體不易逸(yi)出，有一部分就包容在還處于塑性狀(zhuang)態(tai)的(de)金屬(shu)(shu)中，于是形成(cheng)氣(qi)孔，則稱其為氣(qi)泡。 


  氣泡的(de)有(you)害影(ying)響表現如下(xia)： 


  a. 氣泡減少金屬鑄件的(de)有效(xiao)截面，由于其(qi)缺口效(xiao)應，大大降低了(le)材料的(de)強度； 


  b. 當鑄錠表面存在(zai)著氣泡時，在(zai)熱鍛(duan)加(jia)熱時可(ke)能被(bei)氧化，在(zai)隨后的鍛(duan)壓過程(cheng)中不能焊合(he)而形成(cheng)細紋或裂縫(feng)； 


  c. 在(zai)(zai)沸騰鋼及某(mou)些合金中(zhong)，由于氣泡的存在(zai)(zai)還(huan)可能產生(sheng)偏析導致裂縫。


 5. 白(bai)點 


  在經侵(qin)蝕后的(de)(de)橫向(xiang)截(jie)面上，呈現較多(duo)短小(xiao)的(de)(de)不連續的(de)(de)發絲狀裂(lie)縫；而在縱向(xiang)斷(duan)面上會發現表面光滑、銀(yin)白(bai)色(se)的(de)(de)圓(yuan)(yuan)形(xing)或橢圓(yuan)(yuan)形(xing)的(de)(de)斑點，這(zhe)種缺陷稱(cheng)為白(bai)點。


   白(bai)點(dian)(dian)最容易產生在鎳、鉻、錳作(zuo)為(wei)合(he)金(jin)元素的(de)合(he)金(jin)結(jie)構鋼及低合(he)金(jin)工(gong)具鋼中(zhong)。 奧氏(shi)體不銹鋼及萊氏(shi)體鋼中(zhong)，從未發(fa)現過白(bai)點(dian)(dian)；鑄鋼中(zhong)也(ye)可能發(fa)現白(bai)點(dian)(dian)，但極(ji)為(wei)罕見(jian)；焊接工(gong)件的(de)熔焊金(jin)屬中(zhong)偶爾(er)也(ye)會產生白(bai)點(dian)(dian)。


  白點(dian)(dian)(dian)的(de)產生(sheng)與(yu)鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)尺寸也有(you)一(yi)定的(de)關系，橫截面的(de)直(zhi)徑或厚(hou)度(du)小(xiao)于30mm的(de)鋼(gang)材(cai)(cai)不(bu)易產生(sheng)白點(dian)(dian)(dian)。 通(tong)常(chang)具(ju)有(you)白點(dian)(dian)(dian)的(de)鋼(gang)材(cai)(cai)縱向(xiang)抗拉強度(du)與(yu)彈性極限(xian)降低(di)(di)(di)并不(bu)多(duo)，但伸(shen)長率則顯著降低(di)(di)(di)，尤其是斷面收縮率與(yu)沖擊韌性降低(di)(di)(di)得(de)更多(duo)，有(you)時可能(neng)接近于零。且這(zhe)種鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)橫向(xiang)力學性能(neng)比(bi)縱向(xiang)力學性能(neng)降低(di)(di)(di)得(de)多(duo)。因此具(ju)有(you)白點(dian)(dian)(dian)的(de)鋼(gang)材(cai)(cai)一(yi)般不(bu)能(neng)使用。