鑄(zhu)態金(jin)屬(shu)常見的組織缺陷有(you)縮(suo)孔、疏松(song)、偏析、內裂紋、氣泡和白點等。
1. 縮孔
金(jin)屬在冷(leng)凝過程中(zhong)(zhong)由(you)于體(ti)積(ji)的收(shou)縮(suo)而在鑄(zhu)錠或(huo)鑄(zhu)件心部形成管狀（或(huo)喇叭狀）或(huo)分(fen)散(san)的孔(kong)(kong)洞(dong)，稱為縮(suo)孔(kong)(kong)。縮(suo)孔(kong)(kong)的相對體(ti)積(ji)與(yu)與(yu)液態(tai)金(jin)屬的溫(wen)度、冷(leng)卻條件以及鑄(zhu)件的大小等有關。液態(tai)金(jin)屬的溫(wen)度越(yue)(yue)高，則液體(ti)與(yu)固體(ti)之(zhi)間的體(ti)積(ji)差(cha)越(yue)(yue)大，而縮(suo)孔(kong)(kong)的體(ti)積(ji)也(ye)越(yue)(yue)大。向薄壁鑄(zhu)型(xing)中(zhong)(zhong)澆(jiao)注金(jin)屬時，型(xing)壁越(yue)(yue)薄、則受熱越(yue)(yue)快，液態(tai)金(jin)屬越(yue)(yue)不(bu)易冷(leng)卻，在剛澆(jiao)完(wan)鑄(zhu)型(xing)時，液態(tai)金(jin)屬的體(ti)積(ji)也(ye)越(yue)(yue)大，金(jin)屬冷(leng)凝后的縮(suo)孔(kong)(kong)也(ye)就越(yue)(yue)大。
2. 疏松
在(zai)急速(su)冷(leng)卻的(de)(de)(de)條(tiao)件下澆注金(jin)屬(shu)，可(ke)避免(mian)在(zai)鑄錠上部形成集中(zhong)(zhong)縮孔，但(dan)(dan)此(ci)時液體(ti)金(jin)屬(shu)與固態金(jin)屬(shu)之(zhi)間的(de)(de)(de)體(ti)積差(cha)仍(reng)(reng)保持一定的(de)(de)(de)數值，雖(sui)然在(zai)表面(mian)上似乎已經消除了大的(de)(de)(de)縮孔，可(ke)是(shi)有許(xu)多(duo)細小縮孔即(ji)疏(shu)(shu)松(song)(song)，分布在(zai)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)整個體(ti)積中(zhong)(zhong)。 鋼(gang)材在(zai)鍛造和(he)軋制過(guo)程中(zhong)(zhong)，疏(shu)(shu)松(song)(song)情況可(ke)得(de)到很大程度的(de)(de)(de)改(gai)善，但(dan)(dan)若由于原鋼(gang)錠的(de)(de)(de)疏(shu)(shu)松(song)(song)較(jiao)為嚴重、壓縮比不(bu)足等原因(yin)，則在(zai)熱(re)加工后(hou)較(jiao)嚴重的(de)(de)(de)疏(shu)(shu)松(song)(song)仍(reng)(reng)會存在(zai)。此(ci)外(wai)，當(dang)原鋼(gang)錠中(zhong)(zhong)存在(zai)著較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)氣(qi)泡(pao)，而在(zai)熱(re)軋過(guo)程中(zhong)(zhong)焊合不(bu)良，或(huo)沸騰(teng)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氣(qi)泡(pao)分布不(bu)良，以致影(ying)響焊合，亦(yi)可(ke)能形成疏(shu)(shu)松(song)(song)。
疏松的存在具有較大的危害(hai)性，主要(yao)有以下幾種：
a. 在鑄件(jian)中(zhong)，由于(yu)疏松的存在，顯著降低其(qi)力學(xue)性能，可能使(shi)其(qi)在使(shi)用(yong)(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)成為疲勞源而發生斷(duan)裂。在用(yong)(yong)作液體容(rong)器(qi)或管(guan)道(dao)的鑄件(jian)中(zhong)，有時會存在基本上相互連(lian)接(jie)的疏松，以致不能通過(guo)水壓試驗，或在使(shi)用(yong)(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)發生滲漏現象(xiang)；
b. 鋼材中如存(cun)在疏(shu)(shu)松，亦會降低其力學性能，但因在熱加工過(guo)程(cheng)中一般(ban)能減少或消除疏(shu)(shu)松，故疏(shu)(shu)松對鋼材性能的影響比鑄件(jian)的小；
c. 金(jin)屬中存在較嚴重的疏松，對機械加工(gong)后的表面粗糙度有一定的影響。
3. 偏析
金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)冷凝過(guo)(guo)程中(zhong)，由于某些因素的(de)影響而形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分不(bu)均勻現象稱(cheng)(cheng)為偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)分為晶(jing)(jing)(jing)內(nei)(nei)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)、晶(jing)(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)、區(qu)(qu)域(yu)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)、比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。 由于擴(kuo)散(san)不(bu)足(zu)，在(zai)凝固(gu)(gu)后的(de)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)，便(bian)存在(zai)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)范(fan)圍內(nei)(nei)的(de)成(cheng)(cheng)分不(bu)均勻現象，即晶(jing)(jing)(jing)內(nei)(nei)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。基于同(tong)一(yi)原因，在(zai)固(gu)(gu)溶體(ti)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)，后凝固(gu)(gu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)與(yu)先凝固(gu)(gu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)成(cheng)(cheng)分也會不(bu)同(tong)，即晶(jing)(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。碳化(hua)物偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)是一(yi)種(zhong)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)澆注(zhu)鑄(zhu)鍵(或(huo)鑄(zhu)件)時(shi)，由于通過(guo)(guo)鑄(zhu)型壁強(qiang)烈的(de)定(ding)向(xiang)散(san)熱，在(zai)進行著(zhu)凝固(gu)(gu)的(de)合金(jin)內(nei)(nei)便(bian)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)個(ge)較大(da)的(de)溫(wen)差(cha)。結果就必然導致外層區(qu)(qu)域(yu)富(fu)集高熔(rong)(rong)點組元(yuan)，而心部則富(fu)集低熔(rong)(rong)點組元(yuan)，同(tong)時(shi)也富(fu)集著(zhu)凝固(gu)(gu)時(shi)析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)的(de)非金(jin)屬(shu)(shu)雜質和(he)氣(qi)體(ti)等。這種(zhong)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)稱(cheng)(cheng)為區(qu)(qu)域(yu)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)冷凝過(guo)(guo)程中(zhong)，如果析(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)的(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)與(yu)余下的(de)溶液(ye)(ye)兩者密度(du)不(bu)同(tong)時(shi)，這些晶(jing)(jing)(jing)體(ti)便(bian)傾(qing)向(xiang)于在(zai)溶液(ye)(ye)中(zhong)下沉(chen)(chen)或(huo)上浮，所形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分不(bu)均勻現象，稱(cheng)(cheng)為比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)。晶(jing)(jing)(jing)體(ti)與(yu)余下的(de)溶液(ye)(ye)之間(jian)的(de)密度(du)差(cha)越(yue)大(da)，比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)越(yue)大(da)。這種(zhong)密度(du)差(cha)取(qu)決于金(jin)屬(shu)(shu)組元(yuan)的(de)密度(du)差(cha)，以及晶(jing)(jing)(jing)體(ti)與(yu)溶液(ye)(ye)之間(jian)的(de)成(cheng)(cheng)分差(cha)。如果冷卻(que)越(yue)緩(huan)慢(man)，隨著(zhu)溫(wen)度(du)降低初生(sheng)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)數量的(de)增加(jia)越(yue)緩(huan)慢(man)，則晶(jing)(jing)(jing)體(ti)在(zai)溶液(ye)(ye)中(zhong)能自由浮沉(chen)(chen)的(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍越(yue)大(da)，因而比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)也越(yue)強(qiang)烈。
4. 氣(qi)泡
金屬(shu)在(zai)熔(rong)融狀態(tai)(tai)時(shi)能溶解大量的(de)氣(qi)體(ti)，在(zai)冷凝(ning)過程中因溶解度(du)隨溫度(du)的(de)降低而急劇減小，致使氣(qi)體(ti)從液態(tai)(tai)金屬(shu)中釋放出來。若此時(shi)金屬(shu)已完全凝(ning)固(gu)，則(ze)剩(sheng)下的(de)氣(qi)體(ti)不易逸出，有(you)一部(bu)分就包容在(zai)還處于塑性狀態(tai)(tai)的(de)金屬(shu)中，于是形(xing)成(cheng)氣(qi)孔，則(ze)稱其為氣(qi)泡(pao)。
氣泡的有害影響表現如下(xia)：
a. 氣泡減少金屬(shu)鑄件的(de)有效截面，由于其缺(que)口效應，大大降低了材料(liao)的(de)強(qiang)度；
b. 當鑄錠表(biao)面存在(zai)著氣泡時，在(zai)熱鍛(duan)加熱時可能被氧化，在(zai)隨后的鍛(duan)壓過程中(zhong)不能焊合而形成(cheng)細紋(wen)或裂(lie)縫(feng)；
c. 在沸騰(teng)鋼及(ji)某些合金中，由于氣泡的存(cun)在還可能產生偏析導致裂縫。
5. 白點(dian)
在(zai)經侵蝕后的(de)橫向截(jie)面(mian)上，呈現較多(duo)短小(xiao)的(de)不連續的(de)發(fa)(fa)絲狀裂縫；而在(zai)縱向斷(duan)面(mian)上會發(fa)(fa)現表面(mian)光(guang)滑、銀白(bai)色(se)的(de)圓形或橢(tuo)圓形的(de)斑點，這種缺陷稱為白(bai)點。
白(bai)點(dian)(dian)最(zui)容易產生(sheng)在(zai)鎳、鉻、錳作為合金(jin)元(yuan)素的合金(jin)結構鋼(gang)及低(di)合金(jin)工具鋼(gang)中。 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)及萊氏體鋼(gang)中，從(cong)未發現過白(bai)點(dian)(dian)；鑄鋼(gang)中也(ye)可能發現白(bai)點(dian)(dian)，但極為罕見；焊(han)接工件的熔(rong)焊(han)金(jin)屬中偶爾(er)也(ye)會產生(sheng)白(bai)點(dian)(dian)。
白(bai)(bai)點(dian)的(de)(de)產(chan)生(sheng)與鋼(gang)材(cai)的(de)(de)尺寸也有一定的(de)(de)關系，橫截面的(de)(de)直徑或(huo)厚度小(xiao)于30mm的(de)(de)鋼(gang)材(cai)不易產(chan)生(sheng)白(bai)(bai)點(dian)。 通常具有白(bai)(bai)點(dian)的(de)(de)鋼(gang)材(cai)縱(zong)向抗拉強度與彈性(xing)極限降低并不多(duo)，但伸長(chang)率(lv)則顯(xian)著(zhu)降低，尤其是斷面收縮率(lv)與沖擊韌性(xing)降低得更多(duo)，有時可能接近(jin)于零。且這種鋼(gang)材(cai)的(de)(de)橫向力學(xue)(xue)性(xing)能比縱(zong)向力學(xue)(xue)性(xing)能降低得多(duo)。因此具有白(bai)(bai)點(dian)的(de)(de)鋼(gang)材(cai)一般(ban)不能使(shi)用。
