鑄(zhu)態金屬常(chang)見的組(zu)織缺陷有縮孔、疏松、偏析、內裂紋、氣泡和白(bai)點(dian)等。 


 1. 縮(suo)孔 


  金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)(zai)(zai)冷凝過程(cheng)中由于(yu)體(ti)積的(de)收縮(suo)而(er)在(zai)(zai)(zai)鑄錠(ding)或鑄件(jian)心部形(xing)成管狀(zhuang)(zhuang)（或喇(la)叭(ba)狀(zhuang)(zhuang)）或分散的(de)孔(kong)洞，稱(cheng)為縮(suo)孔(kong)。縮(suo)孔(kong)的(de)相對(dui)體(ti)積與與液(ye)態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)溫度、冷卻條件(jian)以及(ji)鑄件(jian)的(de)大小等有關。液(ye)態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)溫度越(yue)高，則液(ye)體(ti)與固體(ti)之(zhi)間的(de)體(ti)積差越(yue)大，而(er)縮(suo)孔(kong)的(de)體(ti)積也(ye)(ye)越(yue)大。向薄壁鑄型(xing)中澆(jiao)注(zhu)金(jin)(jin)屬(shu)時(shi)，型(xing)壁越(yue)薄、則受熱越(yue)快，液(ye)態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)越(yue)不易冷卻，在(zai)(zai)(zai)剛澆(jiao)完鑄型(xing)時(shi)，液(ye)態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)體(ti)積也(ye)(ye)越(yue)大，金(jin)(jin)屬(shu)冷凝后的(de)縮(suo)孔(kong)也(ye)(ye)就(jiu)越(yue)大。 

 

 2. 疏松(song) 


 在(zai)(zai)(zai)急速冷卻的(de)(de)條件(jian)下澆注金(jin)屬，可避免在(zai)(zai)(zai)鑄錠(ding)上部形成集中(zhong)縮(suo)孔，但此時液體(ti)(ti)金(jin)屬與(yu)固(gu)態金(jin)屬之間(jian)的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)差仍保(bao)持一(yi)定的(de)(de)數值(zhi)，雖然在(zai)(zai)(zai)表(biao)面上似乎已經(jing)消除了大的(de)(de)縮(suo)孔，可是有許多細小縮(suo)孔即疏(shu)(shu)松(song)，分(fen)布在(zai)(zai)(zai)金(jin)屬的(de)(de)整個體(ti)(ti)積(ji)中(zhong)。 鋼(gang)材在(zai)(zai)(zai)鍛(duan)造和軋制(zhi)過程(cheng)(cheng)中(zhong)，疏(shu)(shu)松(song)情況可得到很大程(cheng)(cheng)度(du)的(de)(de)改(gai)善，但若(ruo)由于(yu)原(yuan)鋼(gang)錠(ding)的(de)(de)疏(shu)(shu)松(song)較為嚴(yan)重、壓縮(suo)比不足等原(yuan)因(yin)，則在(zai)(zai)(zai)熱(re)加工后較嚴(yan)重的(de)(de)疏(shu)(shu)松(song)仍會存(cun)在(zai)(zai)(zai)。此外，當原(yuan)鋼(gang)錠(ding)中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)(zai)著較多的(de)(de)氣(qi)泡，而在(zai)(zai)(zai)熱(re)軋過程(cheng)(cheng)中(zhong)焊合不良(liang)，或沸(fei)騰鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)氣(qi)泡分(fen)布不良(liang)，以(yi)致影響焊合，亦可能(neng)形成疏(shu)(shu)松(song)。 


   疏松的存在具有(you)較大的危(wei)害性，主(zhu)要有(you)以(yi)下幾種： 

   

  a. 在(zai)鑄件(jian)中，由于疏松(song)的存(cun)在(zai)，顯著降低(di)其(qi)力(li)學性(xing)能，可能使(shi)其(qi)在(zai)使(shi)用(yong)過程中成(cheng)為疲勞(lao)源而發生斷裂。在(zai)用(yong)作液體容器或管道的鑄件(jian)中，有(you)時會存(cun)在(zai)基本上相互連接的疏松(song)，以(yi)致(zhi)不能通過水壓試(shi)驗，或在(zai)使(shi)用(yong)過程中發生滲漏(lou)現象； 


  b. 鋼(gang)材(cai)中如存在疏(shu)(shu)松(song)，亦會降(jiang)低其力學性(xing)能，但因(yin)在熱加工過(guo)程中一般能減(jian)少或消除疏(shu)(shu)松(song)，故(gu)疏(shu)(shu)松(song)對鋼(gang)材(cai)性(xing)能的影(ying)響比(bi)鑄(zhu)件(jian)的小； 


  c. 金屬中存在較嚴重(zhong)的疏(shu)松，對機械加(jia)工后的表(biao)面粗糙度有一定的影響。


 3. 偏析 


  金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)(zai)冷(leng)凝(ning)過(guo)程中，由于某些因(yin)素的(de)(de)(de)(de)(de)影響而形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)不(bu)(bu)(bu)(bu)均勻(yun)(yun)現(xian)象(xiang)(xiang)稱為偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)分(fen)(fen)(fen)為晶(jing)(jing)內(nei)偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、晶(jing)(jing)間(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、區(qu)域偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、比重偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 由于擴散不(bu)(bu)(bu)(bu)足(zu)，在(zai)(zai)凝(ning)固(gu)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)中，便(bian)存在(zai)(zai)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)范圍(wei)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)不(bu)(bu)(bu)(bu)均勻(yun)(yun)現(xian)象(xiang)(xiang)，即晶(jing)(jing)內(nei)偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。基(ji)于同(tong)一原因(yin)，在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)金(jin)屬(shu)(shu)中，后(hou)凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)與先凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)也(ye)會不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)，即晶(jing)(jing)間(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。碳化(hua)物(wu)偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)是(shi)一種(zhong)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)(zai)澆注鑄鍵(jian)(或(huo)鑄件)時，由于通過(guo)鑄型壁強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)定向散熱，在(zai)(zai)進行(xing)著凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin)內(nei)便(bian)形成(cheng)(cheng)一個較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)溫差。結果(guo)就必然導致外層區(qu)域富集(ji)高熔點組(zu)元(yuan)(yuan)，而心部則富集(ji)低熔點組(zu)元(yuan)(yuan)，同(tong)時也(ye)富集(ji)著凝(ning)固(gu)時析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)非金(jin)屬(shu)(shu)雜質(zhi)和氣體(ti)(ti)等。這種(zhong)偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)稱為區(qu)域偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)(shu)冷(leng)凝(ning)過(guo)程中，如果(guo)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)與余(yu)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)兩者(zhe)密度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)時，這些晶(jing)(jing)體(ti)(ti)便(bian)傾向于在(zai)(zai)溶(rong)液(ye)中下(xia)(xia)沉或(huo)上(shang)浮，所形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)不(bu)(bu)(bu)(bu)均勻(yun)(yun)現(xian)象(xiang)(xiang)，稱為比重偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。晶(jing)(jing)體(ti)(ti)與余(yu)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)密度(du)(du)差越大(da)(da)，比重偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)越大(da)(da)。這種(zhong)密度(du)(du)差取(qu)決于金(jin)屬(shu)(shu)組(zu)元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)密度(du)(du)差，以(yi)及晶(jing)(jing)體(ti)(ti)與溶(rong)液(ye)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)差。如果(guo)冷(leng)卻越緩(huan)慢，隨著溫度(du)(du)降低初(chu)生晶(jing)(jing)體(ti)(ti)數量的(de)(de)(de)(de)(de)增加越緩(huan)慢，則晶(jing)(jing)體(ti)(ti)在(zai)(zai)溶(rong)液(ye)中能自由浮沉的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)范圍(wei)越大(da)(da)，因(yin)而比重偏(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)也(ye)越強(qiang)(qiang)烈。 


 4. 氣泡 


  金(jin)(jin)屬(shu)在熔融狀態時能(neng)溶解大量的(de)氣體，在冷凝(ning)過(guo)程中(zhong)因溶解度(du)隨溫度(du)的(de)降(jiang)低而急(ji)劇減小(xiao)，致使氣體從液(ye)態金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)釋(shi)放出來。若此(ci)時金(jin)(jin)屬(shu)已完(wan)全凝(ning)固，則(ze)剩下的(de)氣體不(bu)易逸(yi)出，有一部分就包容(rong)在還處于塑性狀態的(de)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)，于是形(xing)成氣孔，則(ze)稱(cheng)其為氣泡。 


  氣泡的有(you)害影(ying)響表現(xian)如下： 


  a. 氣泡減少金屬鑄件的有效截面，由于其缺口效應，大(da)大(da)降(jiang)低(di)了材料的強(qiang)度(du)； 


  b. 當鑄錠(ding)表面存(cun)在(zai)著氣泡時(shi)，在(zai)熱鍛加(jia)熱時(shi)可能(neng)被氧化，在(zai)隨(sui)后的鍛壓過程中不能(neng)焊合而形成(cheng)細紋或裂縫； 


  c. 在沸騰鋼(gang)及某(mou)些(xie)合金中，由于氣(qi)泡的存在還可能(neng)產生(sheng)偏析導致裂(lie)縫。


 5. 白(bai)點 


  在經侵蝕后的(de)橫向(xiang)(xiang)截面(mian)上(shang)，呈(cheng)現(xian)較(jiao)多短小的(de)不連續(xu)的(de)發絲狀(zhuang)裂縫；而在縱向(xiang)(xiang)斷面(mian)上(shang)會發現(xian)表面(mian)光滑(hua)、銀白色的(de)圓(yuan)形或橢(tuo)圓(yuan)形的(de)斑(ban)點(dian)，這種(zhong)缺(que)陷稱為白點(dian)。


   白(bai)點最容易產(chan)生在鎳、鉻、錳作為(wei)合金元素的(de)合金結構鋼及低(di)合金工(gong)具鋼中。 奧氏體(ti)不銹鋼及萊氏體(ti)鋼中，從未發現(xian)過白(bai)點；鑄(zhu)鋼中也可能發現(xian)白(bai)點，但(dan)極為(wei)罕見(jian)；焊接工(gong)件的(de)熔(rong)焊金屬中偶(ou)爾(er)也會產(chan)生白(bai)點。


  白(bai)點的(de)產生(sheng)與鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)尺(chi)寸也有一(yi)定的(de)關(guan)系，橫截面(mian)的(de)直徑或厚度小于30mm的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)不易產生(sheng)白(bai)點。 通常(chang)具有白(bai)點的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)縱向(xiang)抗拉強度與彈性(xing)(xing)極限降(jiang)低(di)并不多，但伸長率(lv)則顯著降(jiang)低(di)，尤其是斷(duan)面(mian)收縮率(lv)與沖擊韌(ren)性(xing)(xing)降(jiang)低(di)得更多，有時可能接近于零。且這(zhe)種鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)橫向(xiang)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能比縱向(xiang)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能降(jiang)低(di)得多。因此(ci)具有白(bai)點的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)一(yi)般不能使用(yong)。