成分分析檢測：鑄態金屬產品常見的失效缺陷

　　鑄態金屬常見的組織缺陷有縮孔、疏松、偏忻、內裂紋、氣泡和白點等。

　　縮孔

　　金屬在冷凝過程中由于體積的收縮而在鑄錠或鑄件心部形成管狀(或喇叭狀)或分散的孔洞，稱為縮孔。縮孔的相對體積與與液態金屬的溫度、冷卻條件以及鑄件的大小等有關。液態金屬的溫度越高,則液體與固體之間的體積差越大，而縮孔的體積也越大。向薄壁鑄型中澆注金屬時，型壁越薄、則受熱越快，液態金屬越不易冷卻，在剛澆完鑄型時，液態金屬的體積也越大，金屬冷凝后的縮孔也就越大。

　　疏松

　　在急速冷卻的條件下澆注金屬，可避免在鑄錠上部形成集中縮孔，但此時液體金屬與固態金屬之間的體積差仍保持-定的數值，雖然在表面上似乎已經消除了大的縮孔，可是有許多細小縮孔即疏松，分布在金屬的整個體積中。鋼材在鍛造和軋制過程中，疏松情況可得到很大程度的改善，但若由于原鋼錠的疏松較為嚴重、壓縮比不足等原因,則在熱加工后較嚴重的疏松仍會存在。此外，當原鋼錠中存在著較多的氣泡，而在熱軋過程中焊合不良，或沸騰鋼中的氣泡分布不良,以致影響焊合,亦可能形成疏松。

　　疏松的存在具有較大的危害性，主要有以下幾種:(1)在鑄件中，由于疏松的存在,顯著降低其期學性能，可能使其在使用過程中成為疲勞源而發生斷裂。在用作液體容器或管道的鑄件中，有時會存在基本.上相互連接的疏松，以致不能通過水壓試驗，或在使用過程中發生滲漏現象;(2)鋼材中如存在疏松，亦會降低期學性能，但因在熱加工過程中一般能減少或消除疏松，故疏松對鋼材性能的影響比鑄件的小;(3)金屬中存在較嚴重的疏松，對機械加I后的表面粗糙度有一定的影響。

　　偏析

　　金屬在冷凝過程中，由于某些因素的影響而形成的化學成分不均勻現象稱為偏析。偏析分為晶內偏析、晶間偏析、區域偏析、比重偏析。由于擴散不足，在凝固后的金屬中，便存在晶體范圍內的成分不均勻現象,即晶內偏析。基于同-原因，在固溶體金屬中，后凝固的晶體與先凝固的晶體成分也會不同,即晶間偏析。碳化物偏析是-種晶間偏析。

　　在澆注鑄鍵(或鑄件)時，于通過鑄型壁強烈的定向散熱，在進行著凝固的合金內便形成一個較大的溫差。結果就必然導致外層區域富集高熔點組元，而心部則富集低熔點組元，同時也富集著凝固時析出的非金屬雜質和氣體等。這種偏析稱為區域偏析。在金屬冷凝過程中，如果析出的晶體與余下的溶液兩者密度不同時，這些晶體便傾向于在溶液中下沉或上浮，所形成的化學成分不均勻現象，稱為比重偏析。晶體與余下的溶液之間的密度差越大，比重偏析越大。這種密度差取決于金屬組元的密度差，以及晶體與溶液之間的成分差。如果冷卻越緩慢，隨著溫度降低初生晶體數量的增加越緩慢，則晶體在溶液中能自由浮沉的溫度范圍越大，因而比重偏析也越強烈。

　　氣泡

　　金屬在熔融狀態時能溶解大量的氣體，在冷凝過程中因溶解度隨溫度的降低而急劇減小，致使氣體從液態金屬中釋放出來。若此時金屬已完全凝固，則剩下的氣體不易逸出，有一部分就包容在還處于塑性狀態的金屬中，于是形成氣孔，則稱其為氣泡。氣泡的有害影響表現如下:(1)氣泡減少金屬鑄件的有效截面，于其缺口效應，大大降低了材料的強度;(2)當鑄錠表面存在著氣泡時，在熱鍛加熱:時可能被氧化，在隨后的鍛壓過程中不能焊合而形成細紋或裂縫;(3)在沸騰鋼及某些合金中,于氣泡的存在還可能產生偏析導致裂縫。

　　白點

　　在經侵蝕后的橫向截面上，呈現較多短小的不連續的發絲狀裂縫;而在縱向斷面上會發現表面光滑、銀白色的圓形或橢圓形的斑點，這種缺陷稱為白點。白點*容易產生在鎳、鉻、錳作為合金元素的合金結構鋼及低合金工具鋼中。奧氏體鋼及萊氏體鋼中，從未發現過白點;鑄鋼中也可能發現白點，但極為罕見;焊接工件的熔焊金屬中偶爾也會產生白點。白點的產生與鋼材的尺寸也有-定的關系,橫截面的直徑或厚度小于30mm的鋼材不易產生白點。通常具有白點的鋼材縱向抗拉強度與彈性極限降低并不多，但伸長率則顯著降低，尤其是斷面收縮率與沖擊韌性降低得更多，有時可能接近于零。且這種鋼材的橫向力學性能比縱向力學性能降低得多。因此具有白點的鋼材一般不能使用。

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