鑄(zhu)態金屬常見的組(zu)織缺陷有(you)縮(suo)孔(kong)、疏松(song)、偏(pian)析、內裂紋、氣泡和白點等。 


 1. 縮孔 


  金(jin)(jin)(jin)屬(shu)在冷凝過程中(zhong)由于體(ti)積的收縮而(er)在鑄(zhu)錠或鑄(zhu)件心部形成管狀（或喇(la)叭狀）或分散(san)的孔洞，稱為縮孔。縮孔的相對體(ti)積與與液態(tai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的溫(wen)度、冷卻(que)條(tiao)件以及鑄(zhu)件的大(da)(da)小等有關。液態(tai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的溫(wen)度越(yue)高，則液體(ti)與固體(ti)之間的體(ti)積差越(yue)大(da)(da)，而(er)縮孔的體(ti)積也(ye)越(yue)大(da)(da)。向薄壁鑄(zhu)型中(zhong)澆(jiao)注金(jin)(jin)(jin)屬(shu)時，型壁越(yue)薄、則受(shou)熱越(yue)快，液態(tai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)越(yue)不易冷卻(que)，在剛澆(jiao)完(wan)鑄(zhu)型時，液態(tai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的體(ti)積也(ye)越(yue)大(da)(da)，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)冷凝后的縮孔也(ye)就越(yue)大(da)(da)。 

 

 2. 疏松 


 在(zai)急速冷卻(que)的條件下(xia)澆注金(jin)(jin)屬(shu)，可(ke)避免在(zai)鑄錠(ding)上部形成集中(zhong)(zhong)縮(suo)孔，但此時液(ye)體金(jin)(jin)屬(shu)與(yu)固態金(jin)(jin)屬(shu)之間的體積(ji)差(cha)仍保持一定的數(shu)值，雖然(ran)在(zai)表面(mian)上似乎已經消(xiao)除了大的縮(suo)孔，可(ke)是有許多細小縮(suo)孔即疏(shu)(shu)松(song)(song)，分(fen)布(bu)在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)的整個體積(ji)中(zhong)(zhong)。 鋼材在(zai)鍛造和軋(ya)制過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，疏(shu)(shu)松(song)(song)情況可(ke)得到很大程(cheng)度(du)的改善(shan)，但若由于原(yuan)鋼錠(ding)的疏(shu)(shu)松(song)(song)較為嚴(yan)重(zhong)、壓縮(suo)比不(bu)足(zu)等原(yuan)因，則在(zai)熱加工后較嚴(yan)重(zhong)的疏(shu)(shu)松(song)(song)仍會存在(zai)。此外(wai)，當(dang)原(yuan)鋼錠(ding)中(zhong)(zhong)存在(zai)著較多的氣泡，而(er)在(zai)熱軋(ya)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)焊(han)(han)合(he)不(bu)良，或沸騰鋼中(zhong)(zhong)的氣泡分(fen)布(bu)不(bu)良，以(yi)致影響焊(han)(han)合(he)，亦可(ke)能形成疏(shu)(shu)松(song)(song)。 


   疏松的存在(zai)具有較大(da)的危(wei)害性，主要有以下幾種： 

   

  a. 在鑄(zhu)件(jian)中，由于(yu)疏(shu)松的(de)存(cun)在，顯著(zhu)降低其(qi)力學性(xing)能(neng)，可能(neng)使其(qi)在使用(yong)過程中成為疲(pi)勞源而發(fa)生斷(duan)裂(lie)。在用(yong)作液體容(rong)器或(huo)(huo)管道的(de)鑄(zhu)件(jian)中，有(you)時會存(cun)在基本上相(xiang)互連(lian)接的(de)疏(shu)松，以致不能(neng)通(tong)過水壓(ya)試驗，或(huo)(huo)在使用(yong)過程中發(fa)生滲漏現(xian)象(xiang)； 


  b. 鋼材(cai)中(zhong)如存在疏松(song)，亦會降低其力(li)學性能(neng)，但因在熱加工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)一般能(neng)減(jian)少(shao)或消除疏松(song)，故疏松(song)對鋼材(cai)性能(neng)的(de)影(ying)響比(bi)鑄件的(de)小(xiao)； 


  c. 金(jin)屬中存在較嚴重(zhong)的疏松，對機械加工(gong)后的表面粗糙度有一定(ding)的影響(xiang)。


 3. 偏析(xi) 


  金(jin)(jin)屬在(zai)冷凝(ning)(ning)過(guo)程中(zhong)(zhong)，由(you)(you)于(yu)某些因素的(de)(de)(de)(de)(de)影響而形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)不均(jun)勻(yun)(yun)現(xian)象稱(cheng)為偏(pian)析(xi)(xi)。偏(pian)析(xi)(xi)分(fen)為晶(jing)(jing)(jing)內(nei)偏(pian)析(xi)(xi)、晶(jing)(jing)(jing)間偏(pian)析(xi)(xi)、區(qu)域(yu)偏(pian)析(xi)(xi)、比(bi)重偏(pian)析(xi)(xi)。 由(you)(you)于(yu)擴散(san)不足(zu)，在(zai)凝(ning)(ning)固后的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)，便存在(zai)晶(jing)(jing)(jing)體范圍(wei)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)不均(jun)勻(yun)(yun)現(xian)象，即晶(jing)(jing)(jing)內(nei)偏(pian)析(xi)(xi)。基于(yu)同(tong)一原因，在(zai)固溶(rong)(rong)(rong)體金(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)，后凝(ning)(ning)固的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體與先凝(ning)(ning)固的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)也會不同(tong)，即晶(jing)(jing)(jing)間偏(pian)析(xi)(xi)。碳化物偏(pian)析(xi)(xi)是一種(zhong)(zhong)晶(jing)(jing)(jing)間偏(pian)析(xi)(xi)。 在(zai)澆(jiao)注(zhu)鑄(zhu)鍵(或(huo)(huo)鑄(zhu)件)時，由(you)(you)于(yu)通過(guo)鑄(zhu)型(xing)壁強烈的(de)(de)(de)(de)(de)定向(xiang)散(san)熱(re)，在(zai)進行著(zhu)凝(ning)(ning)固的(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)內(nei)便形成(cheng)(cheng)(cheng)一個較大的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)差。結果(guo)就(jiu)必然導致外層區(qu)域(yu)富集高熔(rong)(rong)點(dian)組(zu)(zu)元(yuan)(yuan)，而心部則(ze)富集低(di)熔(rong)(rong)點(dian)組(zu)(zu)元(yuan)(yuan)，同(tong)時也富集著(zhu)凝(ning)(ning)固時析(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)金(jin)(jin)屬雜(za)質和氣體等(deng)。這(zhe)種(zhong)(zhong)偏(pian)析(xi)(xi)稱(cheng)為區(qu)域(yu)偏(pian)析(xi)(xi)。 在(zai)金(jin)(jin)屬冷凝(ning)(ning)過(guo)程中(zhong)(zhong)，如(ru)果(guo)析(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體與余下的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)兩者密(mi)度不同(tong)時，這(zhe)些晶(jing)(jing)(jing)體便傾向(xiang)于(yu)在(zai)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)下沉或(huo)(huo)上浮，所形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)不均(jun)勻(yun)(yun)現(xian)象，稱(cheng)為比(bi)重偏(pian)析(xi)(xi)。晶(jing)(jing)(jing)體與余下的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)之間的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度差越(yue)大，比(bi)重偏(pian)析(xi)(xi)越(yue)大。這(zhe)種(zhong)(zhong)密(mi)度差取決于(yu)金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度差，以及(ji)晶(jing)(jing)(jing)體與溶(rong)(rong)(rong)液(ye)之間的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)差。如(ru)果(guo)冷卻(que)越(yue)緩慢(man)，隨(sui)著(zhu)溫(wen)度降(jiang)低(di)初生晶(jing)(jing)(jing)體數(shu)量的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加越(yue)緩慢(man)，則(ze)晶(jing)(jing)(jing)體在(zai)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)能自由(you)(you)浮沉的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度范圍(wei)越(yue)大，因而比(bi)重偏(pian)析(xi)(xi)也越(yue)強烈。 


 4. 氣泡(pao) 


  金屬在(zai)熔融(rong)狀(zhuang)態(tai)時(shi)能(neng)溶(rong)解大量的(de)(de)氣(qi)體，在(zai)冷(leng)凝(ning)過程中因溶(rong)解度隨溫度的(de)(de)降低而急劇減小(xiao)，致使氣(qi)體從液態(tai)金屬中釋放出來。若此時(shi)金屬已完全凝(ning)固，則(ze)剩下的(de)(de)氣(qi)體不易逸出，有一部分(fen)就包(bao)容(rong)在(zai)還(huan)處于(yu)塑性狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)金屬中，于(yu)是形成(cheng)氣(qi)孔，則(ze)稱(cheng)其為氣(qi)泡。 


  氣(qi)泡的(de)有害影響表(biao)現如下(xia)： 


  a. 氣泡減少(shao)金(jin)屬(shu)鑄件的有效截面(mian)，由于其缺口效應，大(da)大(da)降低了材料的強度； 


  b. 當鑄錠表(biao)面存在(zai)著(zhu)氣泡時(shi)，在(zai)熱鍛加熱時(shi)可能被氧化，在(zai)隨后的鍛壓過程中不(bu)能焊合而形成細紋(wen)或(huo)裂縫； 


  c. 在沸騰鋼及某些合金中(zhong)，由于氣泡的(de)存(cun)在還可(ke)能產生偏析導致裂縫。


 5. 白(bai)點 


  在經侵蝕后的(de)橫向(xiang)截面上(shang)，呈現較多短小的(de)不連續(xu)的(de)發(fa)絲狀裂縫；而在縱向(xiang)斷(duan)面上(shang)會發(fa)現表面光滑、銀(yin)白(bai)色的(de)圓形或橢圓形的(de)斑點，這(zhe)種(zhong)缺陷(xian)稱為白(bai)點。


   白(bai)(bai)(bai)點(dian)最容(rong)易產(chan)生(sheng)在鎳、鉻(ge)、錳作為合(he)金(jin)(jin)(jin)元素的合(he)金(jin)(jin)(jin)結構鋼(gang)(gang)及(ji)低合(he)金(jin)(jin)(jin)工具鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)。 奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)及(ji)萊氏體鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，從(cong)未發現(xian)過白(bai)(bai)(bai)點(dian)；鑄鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)也可能發現(xian)白(bai)(bai)(bai)點(dian)，但(dan)極為罕見(jian)；焊接工件的熔焊金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)偶(ou)爾(er)也會產(chan)生(sheng)白(bai)(bai)(bai)點(dian)。


  白點的產生與鋼材的尺寸也有一定的關系，橫(heng)截面(mian)的直徑(jing)或厚度小于(yu)30mm的鋼材不(bu)易(yi)產生白點。 通常具有白點的鋼材縱向抗拉強度與彈性(xing)(xing)極(ji)限降低(di)(di)并不(bu)多，但伸(shen)長率則顯(xian)著降低(di)(di)，尤其是斷面(mian)收縮率與沖(chong)擊韌性(xing)(xing)降低(di)(di)得更多，有時可能(neng)接近于(yu)零。且這種鋼材的橫(heng)向力(li)學性(xing)(xing)能(neng)比縱向力(li)學性(xing)(xing)能(neng)降低(di)(di)得多。因此具有白點的鋼材一般(ban)不(bu)能(neng)使用(yong)。