铸锭的缺陷

4.5.3　铸锭的缺陷

铸锭结构中主要的缺陷主要有以下几种。

1．缩孔与缩松

熔液浇入锭模后，与型壁接触的液体先凝固，中心部分的液体则后凝固。由于多数金属在凝固时发生体积收缩（只有少数金属如锑、镓、铋等在凝固时体积会膨胀），在最后凝固的地方如果得不到液态金属的补充，将在铸锭内形成收缩孔洞，称为缩孔。缩孔可分为集中缩孔和分散缩孔两类，分散缩孔又称疏松。集中缩孔往往出现在顺序凝固时，它的附近杂质较多，一般将其切除。而分散缩孔是树枝晶结晶时不能保证液体的补给而在枝晶间和枝晶内形成细小分散的缩孔。铸锭的中心等轴晶区最容易生成这种微小缩孔。为了减少疏松，可提高浇注液面，增大液态金属的静压力，以改善液体的补缩条件。铸锭中的疏松在热轧过程中可以焊合。

2．气孔

金属液体对气体的溶解度比固体大得多，因此在金属凝固时要析出气体；铸型中的水分、铸模表面的锈皮等与液态金属作用时可能产生气体；浇注时液体流动过程中也可能卷入气体，等等。如果气体在金属凝固时来不及逸出，就会保留在内部形成气孔。如果气体停留在铸锭表面附近所形成的气孔称为皮下气孔。在铸锭轧制过程中气孔大多可以焊合，但孔面氧化的气孔，特别是皮下气孔，会造成微细裂纹和表面起皱现象，严重影响金属的质量，所以在冶炼和铸造过程中，应严格控制可能产生气体的各种因素。

3．偏析

偏析是指合金中各部分化学成分不均匀的现象。

（1）宏观偏析。宏观偏析又称区域偏析，是由于铸锭在结晶时各部位结晶先后顺序不同，先结晶出的固相与液相密度相差较大，使固相上浮或下沉，从而造成铸锭宏观上的成分不均匀。适当控制浇注温度和结晶速度可减轻宏观偏析。宏观偏析按其所呈现的不同现象又可分为正常偏析、反偏析和比重偏析三类。

（2）显微偏析。显微偏析可分为胞状偏析、枝晶偏析和晶界偏析三种。

4．夹杂

在浇注过程中如果混入耐火材料，或是在液态金属冷却过程中，金属与气体（如氧、氮等）形成的金属氧化物或由于不纯净形成的其他金属化合物残留在铸锭中的现象称为夹杂。其形状、大小和分布随夹杂物的种类不同而各异，通常在光学显微镜下即可观察到。夹杂物的存在对铸锭的性能会产生一定的影响。