鑄(zhu)態(tai)金屬(shu)常(chang)見的組織缺陷有縮孔、疏松(song)、偏析、內(nei)裂紋(wen)、氣泡和白點(dian)等(deng)。
1. 縮孔
金(jin)屬(shu)(shu)(shu)在冷凝(ning)(ning)過(guo)程中由于體積(ji)(ji)的(de)收(shou)縮(suo)而在鑄(zhu)錠或(huo)(huo)鑄(zhu)件(jian)心部(bu)形成管狀（或(huo)(huo)喇叭狀）或(huo)(huo)分散的(de)孔(kong)洞，稱為(wei)縮(suo)孔(kong)。縮(suo)孔(kong)的(de)相對體積(ji)(ji)與與液(ye)(ye)態金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)溫度、冷卻(que)條件(jian)以(yi)及鑄(zhu)件(jian)的(de)大(da)(da)小(xiao)等有關。液(ye)(ye)態金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)溫度越(yue)(yue)高，則液(ye)(ye)體與固體之間(jian)的(de)體積(ji)(ji)差越(yue)(yue)大(da)(da)，而縮(suo)孔(kong)的(de)體積(ji)(ji)也(ye)(ye)越(yue)(yue)大(da)(da)。向薄壁(bi)鑄(zhu)型中澆注金(jin)屬(shu)(shu)(shu)時(shi)，型壁(bi)越(yue)(yue)薄、則受熱(re)越(yue)(yue)快，液(ye)(ye)態金(jin)屬(shu)(shu)(shu)越(yue)(yue)不易冷卻(que)，在剛澆完鑄(zhu)型時(shi)，液(ye)(ye)態金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)體積(ji)(ji)也(ye)(ye)越(yue)(yue)大(da)(da)，金(jin)屬(shu)(shu)(shu)冷凝(ning)(ning)后的(de)縮(suo)孔(kong)也(ye)(ye)就(jiu)越(yue)(yue)大(da)(da)。
2. 疏松
在(zai)(zai)急速冷卻的(de)(de)(de)條件下澆注(zhu)金(jin)屬，可(ke)(ke)避免(mian)在(zai)(zai)鑄錠上部形成集中(zhong)縮(suo)孔(kong)，但此(ci)時液體金(jin)屬與固態金(jin)屬之間的(de)(de)(de)體積(ji)差仍保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)數值，雖(sui)然在(zai)(zai)表(biao)面上似乎(hu)已經消(xiao)除了大的(de)(de)(de)縮(suo)孔(kong)，可(ke)(ke)是有許多(duo)細(xi)小縮(suo)孔(kong)即(ji)疏(shu)松，分布在(zai)(zai)金(jin)屬的(de)(de)(de)整個體積(ji)中(zhong)。 鋼材(cai)在(zai)(zai)鍛(duan)造和軋(ya)制過程中(zhong)，疏(shu)松情況可(ke)(ke)得到很大程度(du)的(de)(de)(de)改善，但若由于原(yuan)鋼錠的(de)(de)(de)疏(shu)松較(jiao)(jiao)為(wei)嚴重、壓縮(suo)比不(bu)(bu)(bu)足等(deng)原(yuan)因，則在(zai)(zai)熱(re)加(jia)工后較(jiao)(jiao)嚴重的(de)(de)(de)疏(shu)松仍會存在(zai)(zai)。此(ci)外，當原(yuan)鋼錠中(zhong)存在(zai)(zai)著(zhu)較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)氣泡，而在(zai)(zai)熱(re)軋(ya)過程中(zhong)焊合不(bu)(bu)(bu)良，或(huo)沸騰鋼中(zhong)的(de)(de)(de)氣泡分布不(bu)(bu)(bu)良，以致影響焊合，亦可(ke)(ke)能形成疏(shu)松。
疏松的(de)存在具有較大(da)的(de)危害(hai)性，主要有以下幾種：
a. 在(zai)(zai)鑄(zhu)件中(zhong)(zhong)，由于疏松的(de)存在(zai)(zai)，顯(xian)著(zhu)降低其(qi)力學性能，可能使其(qi)在(zai)(zai)使用過(guo)程中(zhong)(zhong)成為(wei)疲(pi)勞源而發(fa)(fa)生斷裂。在(zai)(zai)用作液體容(rong)器或管道的(de)鑄(zhu)件中(zhong)(zhong)，有時會存在(zai)(zai)基本(ben)上相互連接的(de)疏松，以致不能通過(guo)水壓(ya)試驗，或在(zai)(zai)使用過(guo)程中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)生滲漏現象；
b. 鋼(gang)材(cai)(cai)中(zhong)如存在疏松，亦(yi)會降低其力學性(xing)能，但因在熱(re)加工(gong)過(guo)程中(zhong)一般能減(jian)少或消(xiao)除疏松，故疏松對鋼(gang)材(cai)(cai)性(xing)能的(de)影響(xiang)比鑄件的(de)小(xiao)；
c. 金屬中存(cun)在較嚴重(zhong)的疏(shu)松，對(dui)機械(xie)加工后的表(biao)面(mian)粗(cu)糙度有一定(ding)的影響。
3. 偏(pian)析
金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)冷凝(ning)(ning)(ning)過(guo)程中(zhong)，由(you)于某些(xie)因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響而(er)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)(cheng)分不均勻現象(xiang)稱(cheng)(cheng)為偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)分為晶(jing)(jing)(jing)內(nei)(nei)(nei)偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、晶(jing)(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、區(qu)域偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)、比(bi)(bi)重偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 由(you)于擴散不足，在(zai)凝(ning)(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)，便存在(zai)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)范(fan)圍內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分不均勻現象(xiang)，即晶(jing)(jing)(jing)內(nei)(nei)(nei)偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。基(ji)于同(tong)一(yi)原因，在(zai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)，后(hou)凝(ning)(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)與先凝(ning)(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)成(cheng)(cheng)分也(ye)會不同(tong)，即晶(jing)(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。碳化物(wu)偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)是一(yi)種(zhong)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)澆注鑄(zhu)(zhu)鍵(或(huo)鑄(zhu)(zhu)件)時，由(you)于通過(guo)鑄(zhu)(zhu)型壁強烈的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)向散熱，在(zai)進(jin)行著(zhu)凝(ning)(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)內(nei)(nei)(nei)便形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)個較大的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)差。結果(guo)(guo)就必(bi)然(ran)導致外層(ceng)區(qu)域富集(ji)(ji)高熔(rong)點組(zu)元，而(er)心部則(ze)富集(ji)(ji)低熔(rong)點組(zu)元，同(tong)時也(ye)富集(ji)(ji)著(zhu)凝(ning)(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)時析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)雜質和氣體(ti)(ti)(ti)等。這種(zhong)偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)稱(cheng)(cheng)為區(qu)域偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。 在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)冷凝(ning)(ning)(ning)過(guo)程中(zhong)，如果(guo)(guo)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)與余(yu)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)兩(liang)者(zhe)密(mi)度(du)不同(tong)時，這些(xie)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)便傾向于在(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)下(xia)(xia)沉或(huo)上(shang)浮(fu)，所形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)(cheng)分不均勻現象(xiang)，稱(cheng)(cheng)為比(bi)(bi)重偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)與余(yu)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)差越(yue)大，比(bi)(bi)重偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)越(yue)大。這種(zhong)密(mi)度(du)差取決于金(jin)(jin)屬(shu)組(zu)元的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)差，以及晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)與溶(rong)液(ye)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分差。如果(guo)(guo)冷卻越(yue)緩(huan)慢，隨(sui)著(zhu)溫(wen)度(du)降低初生(sheng)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)數量的(de)(de)(de)(de)(de)增加越(yue)緩(huan)慢，則(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)在(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)能自由(you)浮(fu)沉的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍越(yue)大，因而(er)比(bi)(bi)重偏(pian)(pian)(pian)(pian)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)也(ye)越(yue)強烈。
4. 氣泡
金(jin)屬(shu)在熔(rong)融狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)時(shi)能溶解大量的(de)氣(qi)體(ti)，在冷(leng)凝過程中因溶解度隨溫度的(de)降低而急劇減小，致(zhi)使氣(qi)體(ti)從液態(tai)(tai)金(jin)屬(shu)中釋(shi)放(fang)出來。若此時(shi)金(jin)屬(shu)已完(wan)全(quan)凝固，則剩下(xia)的(de)氣(qi)體(ti)不易逸出，有一部分(fen)就包(bao)容在還處于(yu)(yu)塑(su)性狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)的(de)金(jin)屬(shu)中，于(yu)(yu)是形成氣(qi)孔，則稱(cheng)其為(wei)氣(qi)泡。
氣泡的有(you)害影響表(biao)現如下：
a. 氣泡減少金屬(shu)鑄(zhu)件的(de)有效截面(mian)，由于其(qi)缺口效應，大大降(jiang)低了材料(liao)的(de)強度；
b. 當(dang)鑄錠(ding)表面存在(zai)著(zhu)氣泡(pao)時，在(zai)熱鍛加熱時可(ke)能被氧化，在(zai)隨后的鍛壓過程中(zhong)不能焊合而(er)形成(cheng)細紋(wen)或裂縫；
c. 在沸騰鋼(gang)及某些合金中(zhong)，由(you)于(yu)氣泡(pao)的(de)存在還(huan)可能產生(sheng)偏析導(dao)致裂縫。
5. 白點
在(zai)經侵蝕(shi)后的(de)橫向截(jie)面上(shang)，呈現(xian)(xian)較多短小的(de)不連續(xu)的(de)發絲(si)狀裂縫；而在(zai)縱向斷面上(shang)會發現(xian)(xian)表面光滑、銀白色的(de)圓形或(huo)橢圓形的(de)斑(ban)點(dian)，這種(zhong)缺陷稱(cheng)為白點(dian)。
白點(dian)最容(rong)易產生在鎳、鉻、錳作為合(he)(he)金(jin)元素的合(he)(he)金(jin)結構鋼(gang)及低合(he)(he)金(jin)工具鋼(gang)中(zhong)。 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)及萊(lai)氏體鋼(gang)中(zhong)，從未發現過(guo)白點(dian)；鑄鋼(gang)中(zhong)也(ye)可能發現白點(dian)，但極為罕見；焊接工件(jian)的熔焊金(jin)屬中(zhong)偶爾也(ye)會(hui)產生白點(dian)。
白點(dian)的(de)產生與鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)尺(chi)寸也有一定的(de)關系，橫截(jie)面(mian)的(de)直徑或(huo)厚度(du)小(xiao)于30mm的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)不易產生白點(dian)。 通(tong)常具有白點(dian)的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)縱(zong)向(xiang)抗(kang)拉強度(du)與彈性(xing)(xing)極限降(jiang)(jiang)低(di)(di)并不多，但伸長率(lv)(lv)則顯著(zhu)降(jiang)(jiang)低(di)(di)，尤其是斷(duan)面(mian)收縮(suo)率(lv)(lv)與沖(chong)擊韌(ren)性(xing)(xing)降(jiang)(jiang)低(di)(di)得更(geng)多，有時可能(neng)接近于零(ling)。且這種(zhong)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)橫向(xiang)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)比縱(zong)向(xiang)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)降(jiang)(jiang)低(di)(di)得多。因此具有白點(dian)的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)一般(ban)不能(neng)使用(yong)。
