鑄態金屬(shu)常見(jian)的組織缺陷有縮孔、疏松、偏析、內裂紋、氣泡和白點等。 


 1. 縮孔 


  金屬(shu)(shu)在冷凝過程(cheng)中(zhong)由于體(ti)(ti)積的(de)(de)收縮而(er)(er)在鑄(zhu)錠(ding)或鑄(zhu)件(jian)(jian)心部形成(cheng)管狀（或喇叭狀）或分散的(de)(de)孔(kong)洞(dong)，稱(cheng)為縮孔(kong)。縮孔(kong)的(de)(de)相對體(ti)(ti)積與與液態金屬(shu)(shu)的(de)(de)溫(wen)度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)(jian)以及鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)大小等(deng)有關(guan)。液態金屬(shu)(shu)的(de)(de)溫(wen)度(du)越高，則液體(ti)(ti)與固體(ti)(ti)之間的(de)(de)體(ti)(ti)積差越大，而(er)(er)縮孔(kong)的(de)(de)體(ti)(ti)積也越大。向薄(bo)壁(bi)鑄(zhu)型(xing)(xing)中(zhong)澆(jiao)注金屬(shu)(shu)時(shi)，型(xing)(xing)壁(bi)越薄(bo)、則受熱(re)越快，液態金屬(shu)(shu)越不易冷卻，在剛澆(jiao)完鑄(zhu)型(xing)(xing)時(shi)，液態金屬(shu)(shu)的(de)(de)體(ti)(ti)積也越大，金屬(shu)(shu)冷凝后的(de)(de)縮孔(kong)也就越大。 

 

 2. 疏松 


 在(zai)(zai)急速冷(leng)卻的條(tiao)件下澆(jiao)注金(jin)屬，可避免在(zai)(zai)鑄錠上部形成集中(zhong)縮孔(kong)，但此(ci)(ci)時液體(ti)(ti)金(jin)屬與固態金(jin)屬之(zhi)間的體(ti)(ti)積差(cha)仍保持一定的數值，雖(sui)然在(zai)(zai)表面上似乎已經消除了大的縮孔(kong)，可是有許多細小(xiao)縮孔(kong)即疏(shu)(shu)松(song)，分(fen)布在(zai)(zai)金(jin)屬的整個體(ti)(ti)積中(zhong)。 鋼(gang)材在(zai)(zai)鍛(duan)造和軋制(zhi)過(guo)程中(zhong)，疏(shu)(shu)松(song)情況可得到很大程度的改善(shan)，但若由于原鋼(gang)錠的疏(shu)(shu)松(song)較為嚴重、壓(ya)縮比不(bu)足等原因，則在(zai)(zai)熱加(jia)工后較嚴重的疏(shu)(shu)松(song)仍會存(cun)在(zai)(zai)。此(ci)(ci)外，當原鋼(gang)錠中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)著較多的氣(qi)(qi)泡，而在(zai)(zai)熱軋過(guo)程中(zhong)焊合不(bu)良(liang)(liang)，或沸騰鋼(gang)中(zhong)的氣(qi)(qi)泡分(fen)布不(bu)良(liang)(liang)，以致影響焊合，亦可能(neng)形成疏(shu)(shu)松(song)。 


   疏松的存在具有較大的危害性，主(zhu)要有以下(xia)幾種(zhong)： 

   

  a. 在鑄件(jian)中，由(you)于疏(shu)松(song)的存(cun)在，顯(xian)著降低(di)其力學(xue)性能，可能使其在使用過程中成為疲勞(lao)源而發(fa)生斷裂。在用作(zuo)液體容器或管道的鑄件(jian)中，有時會存(cun)在基(ji)本上相(xiang)互連接的疏(shu)松(song)，以(yi)致不能通過水壓試(shi)驗，或在使用過程中發(fa)生滲漏(lou)現(xian)象； 


  b. 鋼(gang)材中如存在疏松(song)，亦會(hui)降低其(qi)力學性能(neng)，但(dan)因(yin)在熱加工過程中一(yi)般能(neng)減少或消(xiao)除疏松(song)，故疏松(song)對(dui)鋼(gang)材性能(neng)的(de)影(ying)響比鑄件的(de)小； 


  c. 金(jin)屬(shu)中存在較嚴(yan)重的疏(shu)松，對機械加工后的表面(mian)粗(cu)糙度有(you)一(yi)定(ding)的影響。


 3. 偏析 


  金(jin)屬(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)冷(leng)凝(ning)過(guo)程(cheng)中(zhong)，由(you)(you)(you)于(yu)(yu)(yu)某些因素的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)而形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)不(bu)均(jun)勻(yun)現(xian)象(xiang)稱為(wei)(wei)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)。偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)晶(jing)內(nei)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)、晶(jing)間偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)、區域偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)、比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)。 由(you)(you)(you)于(yu)(yu)(yu)擴散(san)不(bu)足，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)凝(ning)固(gu)后的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)中(zhong)，便存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)晶(jing)體范圍內(nei)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)不(bu)均(jun)勻(yun)現(xian)象(xiang)，即(ji)晶(jing)內(nei)偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)。基于(yu)(yu)(yu)同(tong)(tong)一原因，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)固(gu)溶(rong)體金(jin)屬(shu)中(zhong)，后凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)體與(yu)(yu)先凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)體成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)也(ye)會不(bu)同(tong)(tong)，即(ji)晶(jing)間偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)。碳化物偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)是一種晶(jing)間偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)。 在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)澆注鑄鍵(或(huo)鑄件)時(shi)，由(you)(you)(you)于(yu)(yu)(yu)通過(guo)鑄型壁(bi)強烈的(de)(de)(de)(de)定向散(san)熱(re)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)進(jin)行著(zhu)凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)(de)合金(jin)內(nei)便形(xing)成(cheng)一個較大的(de)(de)(de)(de)溫(wen)差(cha)。結果(guo)(guo)就必然導致外層區域富(fu)集(ji)高熔點組元(yuan)(yuan)，而心(xin)部則(ze)富(fu)集(ji)低熔點組元(yuan)(yuan)，同(tong)(tong)時(shi)也(ye)富(fu)集(ji)著(zhu)凝(ning)固(gu)時(shi)析(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)非金(jin)屬(shu)雜質和氣體等。這種偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)稱為(wei)(wei)區域偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)。 在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)金(jin)屬(shu)冷(leng)凝(ning)過(guo)程(cheng)中(zhong)，如(ru)果(guo)(guo)析(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)晶(jing)體與(yu)(yu)余下(xia)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)液兩(liang)者密(mi)度(du)不(bu)同(tong)(tong)時(shi)，這些晶(jing)體便傾向于(yu)(yu)(yu)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)溶(rong)液中(zhong)下(xia)沉或(huo)上浮(fu)，所形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)不(bu)均(jun)勻(yun)現(xian)象(xiang)，稱為(wei)(wei)比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)。晶(jing)體與(yu)(yu)余下(xia)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)液之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)差(cha)越大，比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)越大。這種密(mi)度(du)差(cha)取決于(yu)(yu)(yu)金(jin)屬(shu)組元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)差(cha)，以及晶(jing)體與(yu)(yu)溶(rong)液之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)(fen)差(cha)。如(ru)果(guo)(guo)冷(leng)卻越緩慢(man)，隨著(zhu)溫(wen)度(du)降低初生(sheng)晶(jing)體數量的(de)(de)(de)(de)增加越緩慢(man)，則(ze)晶(jing)體在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)溶(rong)液中(zhong)能自由(you)(you)(you)浮(fu)沉的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)范圍越大，因而比重偏(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)也(ye)越強烈。 


 4. 氣(qi)泡(pao) 


  金(jin)屬在(zai)熔融狀(zhuang)態(tai)時能溶解(jie)大量的(de)氣(qi)體，在(zai)冷凝過程(cheng)中(zhong)因溶解(jie)度隨溫度的(de)降低(di)而急劇減小，致使氣(qi)體從(cong)液態(tai)金(jin)屬中(zhong)釋(shi)放(fang)出來。若(ruo)此時金(jin)屬已完(wan)全凝固(gu)，則剩下的(de)氣(qi)體不易逸出，有一(yi)部分就包容(rong)在(zai)還處于塑性狀(zhuang)態(tai)的(de)金(jin)屬中(zhong)，于是形成氣(qi)孔，則稱其為氣(qi)泡。 


  氣泡的有害影響表(biao)現如下(xia)： 


  a. 氣泡(pao)減少金屬鑄件(jian)的有(you)效截面，由于其(qi)缺口效應，大(da)大(da)降低了材(cai)料的強度； 


  b. 當鑄錠表面存在(zai)著氣(qi)泡時，在(zai)熱鍛加熱時可能(neng)被氧(yang)化，在(zai)隨后(hou)的(de)鍛壓過程(cheng)中不(bu)能(neng)焊(han)合而形(xing)成細紋或裂縫； 


  c. 在沸騰鋼及某(mou)些合金中，由于氣(qi)泡的存在還可能產生(sheng)偏析導致裂縫。


 5. 白點 


  在(zai)經(jing)侵蝕后的橫向截面上(shang)(shang)，呈現較多短小的不連續(xu)的發(fa)絲(si)狀裂縫(feng)；而在(zai)縱向斷面上(shang)(shang)會發(fa)現表面光滑、銀白色的圓形或橢圓形的斑點，這種缺陷稱(cheng)為白點。


   白(bai)點(dian)最(zui)容易產(chan)生在鎳、鉻、錳作為(wei)合(he)金(jin)元素的合(he)金(jin)結(jie)構鋼(gang)及低合(he)金(jin)工(gong)具鋼(gang)中(zhong)。 奧氏體(ti)不銹鋼(gang)及萊(lai)氏體(ti)鋼(gang)中(zhong)，從未(wei)發現過白(bai)點(dian)；鑄鋼(gang)中(zhong)也可能發現白(bai)點(dian)，但極為(wei)罕(han)見；焊接工(gong)件的熔(rong)焊金(jin)屬中(zhong)偶爾(er)也會產(chan)生白(bai)點(dian)。


  白點的(de)(de)產生(sheng)與鋼(gang)材的(de)(de)尺寸也(ye)有一定的(de)(de)關系，橫截面的(de)(de)直徑或(huo)厚度小于30mm的(de)(de)鋼(gang)材不易產生(sheng)白點。 通常具(ju)有白點的(de)(de)鋼(gang)材縱向(xiang)抗拉(la)強(qiang)度與彈性(xing)極限降(jiang)低并不多(duo)，但(dan)伸長率則(ze)顯(xian)著降(jiang)低，尤(you)其是(shi)斷面收縮(suo)率與沖(chong)擊韌(ren)性(xing)降(jiang)低得更多(duo)，有時可(ke)能(neng)接近于零。且這種鋼(gang)材的(de)(de)橫向(xiang)力(li)(li)學(xue)性(xing)能(neng)比縱向(xiang)力(li)(li)學(xue)性(xing)能(neng)降(jiang)低得多(duo)。因此具(ju)有白點的(de)(de)鋼(gang)材一般不能(neng)使用。