成分分析检测：铸态金属产品常见的失效缺陷

　　铸态金属常见的组织缺陷有缩孔、疏松、偏忻、内裂纹、气泡和白点等。

　　缩孔

　　金属在冷凝过程中由于体积的收缩而在铸锭或铸件心部形成管状(或喇叭状)或分散的孔洞，称为缩孔。缩孔的相对体积与与液态金属的温度、冷却条件以及铸件的大小等有关。液态金属的温度越高,则液体与固体之间的体积差越大，而缩孔的体积也越大。向薄壁铸型中浇注金属时，型壁越薄、则受热越快，液态金属越不易冷却，在刚浇完铸型时，液态金属的体积也越大，金属冷凝后的缩孔也就越大。

　　疏松

　　在急速冷却的条件下浇注金属，可避免在铸锭上部形成集中缩孔，但此时液体金属与固态金属之间的体积差仍保持-定的数值，虽然在表面上似乎已经消除了大的缩孔，可是有许多细小缩孔即疏松，分布在金属的整个体积中。钢材在锻造和轧制过程中，疏松情况可得到很大程度的改善，但若由于原钢锭的疏松较为严重、压缩比不足等原因,则在热加工后较严重的疏松仍会存在。此外，当原钢锭中存在着较多的气泡，而在热轧过程中焊合不良，或沸腾钢中的气泡分布不良,以致影响焊合,亦可能形成疏松。

　　疏松的存在具有较大的危害性，主要有以下几种:(1)在铸件中，由于疏松的存在,显著降低其期学性能，可能使其在使用过程中成为疲劳源而发生断裂。在用作液体容器或管道的铸件中，有时会存在基本.上相互连接的疏松，以致不能通过水压试验，或在使用过程中发生渗漏现象;(2)钢材中如存在疏松，亦会降低期学性能，但因在热加工过程中一般能减少或消除疏松，故疏松对钢材性能的影响比铸件的小;(3)金属中存在较严重的疏松，对机械加I后的表面粗糙度有一定的影响。

　　偏析

　　金属在冷凝过程中，由于某些因素的影响而形成的化学成分不均匀现象称为偏析。偏析分为晶内偏析、晶间偏析、区域偏析、比重偏析。由于扩散不足，在凝固后的金属中，便存在晶体范围内的成分不均匀现象,即晶内偏析。基于同-原因，在固溶体金属中，后凝固的晶体与先凝固的晶体成分也会不同,即晶间偏析。碳化物偏析是-种晶间偏析。

　　在浇注铸键(或铸件)时，于通过铸型壁强烈的定向散热，在进行着凝固的合金内便形成一个较大的温差。结果就必然导致外层区域富集高熔点组元，而心部则富集低熔点组元，同时也富集着凝固时析出的非金属杂质和气体等。这种偏析称为区域偏析。在金属冷凝过程中，如果析出的晶体与余下的溶液两者密度不同时，这些晶体便倾向于在溶液中下沉或上浮，所形成的化学成分不均匀现象，称为比重偏析。晶体与余下的溶液之间的密度差越大，比重偏析越大。这种密度差取决于金属组元的密度差，以及晶体与溶液之间的成分差。如果冷却越缓慢，随着温度降低初生晶体数量的增加越缓慢，则晶体在溶液中能自由浮沉的温度范围越大，因而比重偏析也越强烈。

　　气泡

　　金属在熔融状态时能溶解大量的气体，在冷凝过程中因溶解度随温度的降低而急剧减小，致使气体从液态金属中释放出来。若此时金属已完全凝固，则剩下的气体不易逸出，有一部分就包容在还处于塑性状态的金属中，于是形成气孔，则称其为气泡。气泡的有害影响表现如下:(1)气泡减少金属铸件的有效截面，于其缺口效应，大大降低了材料的强度;(2)当铸锭表面存在着气泡时，在热锻加热:时可能被氧化，在随后的锻压过程中不能焊合而形成细纹或裂缝;(3)在沸腾钢及某些合金中,于气泡的存在还可能产生偏析导致裂缝。

　　白点

　　在经侵蚀后的横向截面上，呈现较多短小的不连续的发丝状裂缝;而在纵向断面上会发现表面光滑、银白色的圆形或椭圆形的斑点，这种缺陷称为白点。白点*容易产生在镍、铬、锰作为合金元素的合金结构钢及低合金工具钢中。奥氏体钢及莱氏体钢中，从未发现过白点;铸钢中也可能发现白点，但极为罕见;焊接工件的熔焊金属中偶尔也会产生白点。白点的产生与钢材的尺寸也有-定的关系,横截面的直径或厚度小于30mm的钢材不易产生白点。通常具有白点的钢材纵向抗拉强度与弹性极限降低并不多，但伸长率则显著降低，尤其是断面收缩率与冲击韧性降低得更多，有时可能接近于零。且这种钢材的横向力学性能比纵向力学性能降低得多。因此具有白点的钢材一般不能使用。

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