01偏析

偏析——在鑄件中出現化學成分不均勻的現象。偏析使鑄件的性能不均勻，嚴重時會造成廢品。

偏析(xi)可分為兩大類：微觀(guan)(guan)偏析(xi)和宏觀(guan)(guan)偏析(xi)。

晶內偏析(又稱枝晶偏析)——是指晶粒內各部分化學成分不均勻的現象，是微觀偏析的一種。凡形成固溶體的合金在結晶過程中，只有在非常緩慢的冷卻條件下，使原子充分擴散，才能獲 得化學成分均勻的晶粒。在實際鑄造條件下，合金的凝固速度較快，原子來不及充分擴散，這樣按樹枝狀方式長大的晶粒內部，其化學成分必然不均勻。為消除晶內偏析，可把鑄件重新加熱到高溫，并經長時間保溫，使原子充分擴散。這種熱處理方法稱為擴散退火。

密度(du)(du)偏析(xi)(舊稱比重偏析(xi))——是指鑄件上、下部(bu)(bu)(bu)分化學成分不(bu)均勻(yun)的(de)現象，是宏觀偏析(xi)的(de)一種。當組成合金元(yuan)素(su)的(de)密度(du)(du)相(xiang)差懸殊時，待鑄件完全凝固(gu)后，密度(du)(du)小(xiao)的(de)元(yuan)素(su)大(da)都集(ji)中(zhong)在(zai)上部(bu)(bu)(bu)，密度(du)(du)大(da)的(de)元(yuan)素(su)則較(jiao)多地集(ji)中(zhong)在(zai)下部(bu)(bu)(bu)。為防止密度(du)(du)偏析(xi)，在(zai)澆注時應充分攪(jiao)拌或加速金屬液冷(leng)卻，使不(bu)同(tong)密度(du)(du)的(de)元(yuan)素(su)來不(bu)及(ji)分離。

宏觀偏析(xi)有(you)很多種，除密度偏析(xi)之(zhi)外(wai)，還有(you)正偏析(xi)、逆偏析(xi)、V形(xing)偏析(xi)和帶狀偏析(xi)等(deng)。

偏析金(jin)相組織見圖1：

金(jin)屬在(zai)(zai)凝固(gu)過(guo)程中，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)溶解度(du)(du)急劇降低，在(zai)(zai)戮度(du)(du)很大的(de)固(gu)態金(jin)屬中難以(yi)(yi)逸出而滯留于熔體(ti)內(nei)形(xing)(xing)成氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)。與縮孔(kong)縮松的(de)形(xing)(xing)態不(bu)同，氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)一般呈(cheng)圓形(xing)(xing)、橢圓形(xing)(xing)或(huo)長條形(xing)(xing)，單個或(huo)成串狀分(fen)布，內(nei)壁(bi)光(guang)滑。孔(kong)內(nei)常見氣(qi)(qi)(qi)體(ti)有(you)H2、CO、H2O、CO2等。按(an)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)在(zai)(zai)鑄錠中出現的(de)位置分(fen)為內(nei)部氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)、皮(pi)下(xia)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)和表面氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)。氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)的(de)存在(zai)(zai)減少了鑄錠的(de)有(you)效體(ti)積(ji)和密度(du)(du)，經加工(gong)后(hou)雖(sui)可被壓縮變形(xing)(xing)，但難以(yi)(yi)焊合(he)，結果造(zao)成產品(pin)的(de)起皮(pi)、起泡、針眼(yan)、裂紋等缺陷。

氣孔形態金相(xiang)組織見圖2：

03縮孔與縮松

金屬在(zai)(zai)凝固過程中(zhong)，發生體積收縮(suo)(suo)(suo)，熔體不能及時補充，而在(zai)(zai)最后凝固的地方出現收縮(suo)(suo)(suo)孔洞(dong)，稱為(wei)縮(suo)(suo)(suo)孔或(huo)縮(suo)(suo)(suo)松。容積大而集中(zhong)的縮(suo)(suo)(suo)孔稱為(wei)集中(zhong)縮(suo)(suo)(suo)孔，細小而分(fen)散的縮(suo)(suo)(suo)孔稱為(wei)縮(suo)(suo)(suo)松，其(qi)中(zhong)出現在(zai)(zai)晶界和枝晶間借助于(yu)顯(xian)微鏡觀察的縮(suo)(suo)(suo)松稱為(wei)顯(xian)微縮(suo)(suo)(suo)松。

縮(suo)孔(kong)(kong)(kong)表面多參差(cha)不齊，近似鋸齒狀，晶界和枝(zhi)晶間的(de)縮(suo)孔(kong)(kong)(kong)多帶棱角 ， 有些縮(suo)孔(kong)(kong)(kong)常為析出的(de)氣體所充填，孔(kong)(kong)(kong)壁(bi)較平滑，此時(shi)的(de)縮(suo)孔(kong)(kong)(kong)也是(shi)氣孔(kong)(kong)(kong)，縮(suo)孔(kong)(kong)(kong)內(nei)往往伴生低(di)熔(rong)點(dian)物。

縮(suo)(suo)(suo)孔均出現在斷面(mian)的(de)(de)中(zhong)心區。位(wei)于頭部的(de)(de)縮(suo)(suo)(suo)孔多呈錐形(xing)(xing)，內表面(mian)參差(cha)不(bu)齊或(huo) 有粗大(da)的(de)(de)結晶組(zu)織。位(wei)于中(zhong)部的(de)(de)斷續縮(suo)(suo)(suo)孔多為(wei)形(xing)(xing)狀不(bu)規則的(de)(de)大(da)小(xiao)孔洞，內部有時會充有金屬凝固時析出的(de)(de)氣體，表面(mian)較光滑，在以后的(de)(de)加工(gong)中(zhong)往往難以焊(han)合而(er)形(xing)(xing)成(cheng)分(fen)層和(he)氣泡。縮(suo)(suo)(suo)孔的(de)(de)附近還易(yi)造(zao)成(cheng)應力集中(zhong)而(er)在加工(gong)中(zhong)產生裂紋。

縮松(song)(song)常分布(bu)于(yu)斷(duan)面的(de)(de)中心附(fu)近(jin)或整個斷(duan)面，有(you)時出現(xian)在縮孔附(fu)近(jin)，呈細(xi)小分散(san)的(de)(de)孔洞分布(bu)于(yu)晶(jing)界或枝(zhi)晶(jing)間隙。有(you)些細(xi)小的(de)(de)縮松(song)(song)肉眼難以發現(xian)，僅借(jie)助于(yu)顯(xian)微鏡(jing)或水壓(ya)試驗(yan)才能察覺。疏松(song)(song)造成金(jin)屬組織(zhi)的(de)(de)不致密，因而(er)大大降(jiang)低合金(jin)的(de)(de)機械性能和抗蝕能力。

縮(suo)(suo)(suo)孔和縮(suo)(suo)(suo)松區域的(de)大(da)小與合(he)(he)金(jin)的(de)凝固收縮(suo)(suo)(suo)系數，金(jin)屬液體的(de)流(liu)動(dong)性(xing)，結(jie)晶(jing)溫(wen)(wen)度(du)范圍的(de)寬窄，鑄(zhu)錠的(de)斷面(mian)尺寸(cun)、澆鑄(zhu)溫(wen)(wen)度(du)以及凝固條件等因素有(you)關(guan)。合(he)(he)金(jin)的(de)凝固收縮(suo)(suo)(suo)系數愈(yu)(yu)(yu)大(da)，鑄(zhu)錠斷面(mian)的(de)尺寸(cun)愈(yu)(yu)(yu)大(da)，縮(suo)(suo)(suo)孔將愈(yu)(yu)(yu)嚴重。合(he)(he)金(jin)的(de)結(jie)晶(jing)溫(wen)(wen)度(du)范圍越窄，流(liu)動(dong)性(xing)越好，則縮(suo)(suo)(suo)孔越集中；反(fan)之如合(he)(he)金(jin)的(de)結(jie)晶(jing)溫(wen)(wen)度(du)越寬，凝固時的(de)結(jie)晶(jing)過渡帶越寬，則愈(yu)(yu)(yu)易形成(cheng)縮(suo)(suo)(suo)松。

縮孔與縮松產生的(de)主要原因有(you)：熔煉(lian)工藝不合(he)理(li)(li)，澆(jiao)(jiao)鑄溫度(du)較(jiao)低，補縮不良(liang)，斷(duan)流(liu)；冷卻強度(du)較(jiao)大，澆(jiao)(jiao)鑄速度(du)快；結晶(jing)器設計不合(he)理(li)(li)，保溫帽太低、潮濕(shi)；合(he)金結晶(jing)溫度(du)范圍(wei)寬，流(liu)動(dong)性差等。

縮(suo)孔與縮(suo)松形(xing)態金相組織(zhi)見圖3、圖4：

04夾雜

與基體有明顯分界面，性能相差懸殊的金屬或非金屬物稱為夾雜。

按(an)夾(jia)(jia)(jia)雜的(de)性(xing)質(zhi)可分(fen)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)(jia)(jia)雜和非(fei)(fei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)(jia)(jia)雜兩類。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)(jia)(jia)雜指(zhi)不溶于基體金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)各種金(jin)(jin)(jin)(jin)屬化(hua)(hua)合(he)物(wu)初晶及(ji)未熔(rong)(rong)化(hua)(hua)完的(de)高熔(rong)(rong)點純金(jin)(jin)(jin)(jin)屬顆粒以及(ji)外(wai)來異金(jin)(jin)(jin)(jin)屬;非(fei)(fei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)(jia)(jia)雜包(bao)括氧化(hua)(hua)物(wu)、硫化(hua)(hua)物(wu)、碳化(hua)(hua)物(wu)、熔(rong)(rong)劑、熔(rong)(rong)渣、涂料(liao)、爐襯碎屑以及(ji)硅酸鹽等(deng)。

按夾(jia)(jia)雜(za)來源的不同(tong)可分內生夾(jia)(jia)雜(za)與外生夾(jia)(jia)雜(za)。內生夾(jia)(jia)雜(za)可能以游(you)離狀態(tai)或與基體金屬(shu)結合(he)成化合(he)物的狀態(tai)存(cun)在(zai)，也可能是多種雜(za)質的互相結合(he)。

內(nei)生夾(jia)雜中先(xian)析出(chu)的(de)(de)高熔(rong)點(dian)金屬化(hua)(hua)合物初晶或(huo)純金屬多呈規則(ze)的(de)(de)顆粒狀(zhuang)、塊狀(zhuang)、片狀(zhuang)或(huo)針狀(zhuang)，分(fen)布極(ji)不(bu)均(jun)勻。而低熔(rong)點(dian)金屬化(hua)(hua)合物則(ze)常沿晶界或(huo)枝晶軸(zhou)間析出(chu)呈液珠狀(zhuang)、球狀(zhuang)、網(wang)絡狀(zhuang)或(huo)薄膜狀(zhuang)等。壓力(li)加(jia)工(gong)時，塑性良好的(de)(de)夾(jia)雜可沿加(jia)工(gong)方(fang)向拉長(chang)變形(xing)，塑性不(bu)良的(de)(de)夾(jia)雜仍保持鑄(zhu)造時形(xing)態(tai)或(huo)破碎成更(geng)小的(de)(de)顆粒，呈斷(duan)續的(de)(de)鏈狀(zhuang)沿加(jia)工(gong)方(fang)向分(fen)布。

外來(lai)夾雜是在生產(chan)過程(cheng)中從爐襯(chen)、工具上(shang)的(de)剝落物(wu)，通常較粗(cu)大而形狀(zhuang)不定(ding)。由于與基(ji)體有完全不同(tong)的(de)化學組成和組織，因而在折斷口或切削加工時(shi)即(ji)可根據不同(tong)的(de)色(se)澤與受蝕情(qing)況被(bei)發(fa)現。

鋼鐵中非金屬夾雜(za)物(wu)形態(tai)見圖(tu)5：

05裂紋

金(jin)(jin)屬在凝固過程中(zhong)產(chan)生的(de)裂(lie)紋稱為(wei)熱裂(lie)紋;凝固后產(chan)生的(de)裂(lie)紋稱為(wei)冷裂(lie)紋。裂(lie)紋破壞了金(jin)(jin)屬的(de)完整性，除(chu)少數可通(tong)過及時(shi)加(jia)工(gong)除(chu)去外(wai)，通(tong)常(chang)在以后的(de)加(jia)工(gong)和(he) 使(shi)用過程中(zhong)會(hui)沿著應力集(ji)中(zhong)區域進一步擴大，最后導致破裂(lie)。

熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)是在(zai)鑄錠尚未完全凝(ning)(ning)固(gu)或雖已凝(ning)(ning)固(gu)而(er)晶界和枝(zhi)(zhi)晶間(jian)尚有(you)少(shao)量低(di)熔點相(xiang)時，因(yin)金(jin)屬液(ye)態、固(gu)態收(shou)(shou)縮及凝(ning)(ning)固(gu)收(shou)(shou)縮受到阻礙，當收(shou)(shou)縮應力超過了當時的(de)金(jin)屬強度或線收(shou)(shou)縮大于合金(jin)延伸率(lv)時形成的(de)。按(an)出(chu)現(xian)的(de)部位不同(tong)，熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)可(ke)分為表(biao)(biao)面(mian)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)、中心(xin)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)、放射狀裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)及側面(mian)橫裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)等。熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)多沿晶界擴展，曲折而(er)不規(gui)則(ze)，常出(chu)現(xian)分枝(zhi)(zhi)，裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)內可(ke)能夾有(you)氧(yang)(yang)化膜(mo)或表(biao)(biao)面(mian)略(lve)帶氧(yang)(yang)化色。

影(ying)響(xiang)熱(re)裂紋(wen)的因素有合(he)金(jin)的本(ben)性(xing)(合(he)金(jin)的凝固收縮(suo)系(xi)數和高溫強度(du)(du)等)，澆注(zhu)工(gong)藝(yi)和鑄(zhu)錠結構等方(fang)面。合(he)金(jin)中某些元素及(ji)不溶(rong)性(xing)的低熔點雜質能明顯增(zeng)大熱(re)裂傾(qing)向(xiang)。半連續鑄(zhu)錠的冷卻速度(du)(du)較(jiao)大因而比鐵模鑄(zhu)錠熱(re)裂傾(qing)向(xiang)大得多(duo)，鑄(zhu)造(zao)中加大鑄(zhu)造(zao)速度(du)(du)也會增(zeng)大熱(re)裂傾(qing)向(xiang)，從鑄(zhu)錠結構看，截面尺寸越大，則(ze)愈易(yi)發(fa)生熱(re)裂。

冷(leng)(leng)裂(lie)紋是在鑄(zhu)錠(ding)(ding)冷(leng)(leng)卻到溫(wen)度(du)較低的彈(dan)性(xing)狀(zhuang)態時，若錠(ding)(ding)坯內外還存在較大(da)的溫(wen)差，則收(shou)縮應力可(ke)能(neng)集中于某些(xie)薄弱區域。一旦應力超(chao)過了金屬的強度(du)和塑性(xing)極限，鑄(zhu)錠(ding)(ding)將出現冷(leng)(leng)裂(lie)。冷(leng)(leng)裂(lie)紋的特(te)征是多呈穿晶(jing)開(kai)裂(lie)，多呈直線擴展，裂(lie)紋較規則、挺拔平直。冷(leng)(leng)裂(lie)紋往往由熱裂(lie)紋發展而來(lai)。

鑄(zhu)造裂紋產生的直接原因是(shi)存在鑄(zhu)造應力(li)，引(yin)起的因素有(you)：鑄(zhu)造溫度不合適，速度快，冷卻速度過大或過小，冷卻不均勻；連鑄(zhu)拉停(ting)工藝(yi)不當(dang)(dang)；合金本身(shen)有(you)熱脆性，強(qiang)度差；覆蓋(gai)劑(ji)或潤滑劑(ji)選擇(ze)不合理；結(jie)晶器、坩堝(guo)、托座、澆鑄(zhu)管(guan)等設(she)計不良，變形或安(an)裝不當(dang)(dang)。

鑄造中冷熱裂紋如圖(tu)(tu)6、圖(tu)(tu)7：

冷隔鑄(zhu)錠(ding)表面出現(xian)折皺(zhou)或層疊狀的缺陷，或者(zhe)內部出現(xian)金屬不(bu)連(lian)續現(xian)象(xiang)統稱冷隔。

冷隔的鑄(zhu)錠外表面不平整(zheng)，層與層之間不連(lian)續，橫斷面分層，中間往往有(you)氧(yang)化膜并伴生氣孔等缺陷。

冷(leng)(leng)隔(ge)(ge)按形(xing)態(tai)可分(fen)折皺(zhou)式和層(ceng)(ceng)疊式兩種。當澆(jiao)鑄溫度較(jiao)低，金屬(shu)液(ye)面產(chan)生的(de)(de)(de)薄膜(mo)凝(ning)殼(ke)未(wei)能與后來澆(jiao)入的(de)(de)(de)金屬(shu)熔合(he)，便產(chan)生折皺(zhou)式冷(leng)(leng)隔(ge)(ge)。層(ceng)(ceng)疊式冷(leng)(leng)隔(ge)(ge)較(jiao)為多見(jian)，這是由于金屬(shu)液(ye)的(de)(de)(de)靜(jing)壓力大(da)于金屬(shu)的(de)(de)(de)表(biao)面張力和氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度，金屬(shu)液(ye)沖破(po)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)而進入結晶器壁，但強(qiang)(qiang)烈地冷(leng)(leng)卻使金屬(shu)的(de)(de)(de)流動性很快降低，結果不能與氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)凝(ning)殼(ke)熔合(he)而形(xing)成(cheng)層(ceng)(ceng)疊式冷(leng)(leng)隔(ge)(ge)。

冷隔按出現的部位不同分(fen)表面冷隔、皮下冷隔和中(zhong)心(xin)冷隔。

冷(leng)隔(ge)(ge)產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因(yin)：澆鑄溫(wen)度低，冷(leng)卻水壓高，澆速不穩定，液(ye)面波動(dong)大，中間(jian)斷流，補縮不良是(shi)形成冷(leng)隔(ge)(ge)的(de)(de)重要因(yin)素；嚴重的(de)(de)表面冷(leng)隔(ge)(ge)向鑄錠內(nei)延(yan)伸，還引(yin)起皮下(xia)冷(leng)隔(ge)(ge)；結晶器內(nei)壁結構設計不合理(li)，選(xuan)材(cai)不當等也能導致冷(leng)隔(ge)(ge)的(de)(de)出現。

冷隔是(shi)鑄錠常見缺陷之一，影響金屬(shu)表(biao)面(mian)和內部的(de)完整性，且會影響加(jia)工和 使用，嚴重時引起加(jia)工裂紋和其他表(biao)面(mian)缺陷。

冷隔缺陷形態如(ru)圖8所示：

07晶粒不均

鑄(zhu)錠不同部位晶(jing)粒大小差異較大的現象稱為晶(jing)粒不均。

常見(jian)的有：扁錠(ding)結晶(jing)中(zhong)心線偏離中(zhong)心，兩(liang)側粗大柱狀晶(jing)，方向相差較(jiao)大，柱狀晶(jing)扭曲，方向紊亂;圓錠(ding)偏心嚴重，局部粗大柱狀晶(jing)，局部晶(jing)粒細小(xiao);懸浮晶(jing)或其他異常粗大晶(jing)粒。

產生的(de)主要(yao)原因：結(jie)晶器內(nei)壁(bi)粗糙(cao)，結(jie)晶器變(bian)形，潤(run)滑(hua)油涂料分布不勻;冷卻(que)強度差異較大，冷卻(que)水分流不均，射角不合(he)理，方向紊亂；澆(jiao)鑄時(shi)間長，澆(jiao)溫低，冷卻(que)緩慢等(deng)。

典型晶粒不均如圖9所示：

08其他表面缺(que)陷

鑄錠常(chang)見的表面缺(que)陷還有：麻面、麻坑(keng)、毛刺、縱向條痕，橫向竹節等。

（1）麻面

鑄錠(ding)表(biao)面的各種不平整現象稱為(wei)麻面。

麻面上常有顆粒(li)狀凸起和砂眼，并(bing)伴生有涂料、覆(fu)蓋劑、氧化(hua)物(wu)等(deng)污物(wu)。產生的主要原因是鑄造溫(wen)度低(di)、速度慢；結(jie)晶器內壁不光滑(hua)或覆(fu)蓋劑不良(liang);漏斗堵(du)塞等(deng)。

（2）毛刺

鑄錠表面、邊角(jiao)、出現(xian)尖銳狀(zhuang)金屬(shu)凸起現(xian)象稱為毛刺。

產生的(de)主要原(yuan)因是結晶器內壁不光滑；空心鑄坯連鑄芯桿質量(liang)不好。

（3）縱向條痕

鑄錠表面呈連續(xu)或(huo)斷續(xu)的縱向條狀凸起或(huo)凹陷稱為縱向條痕。

產(chan)(chan)生(sheng)的(de)主要原因(yin)是結晶器(qi)內壁鉆(zhan)有金屬或其(qi)他氧化物或其(qi)上產(chan)(chan)生(sheng)磨損的(de)凹槽；內襯裝配縫隙較(jiao)大(da)。

（4）竹節

具有(you)拉停(ting)工藝的(de)連鑄坯，表(biao)面出現較大的(de)周期性的(de)凹凸現象稱為竹(zhu)節。

產(chan)生(sheng)的(de)主要原因是拉(la)停(ting)工藝不當或者結晶器、模具(ju)變形。

01過熱與過燒

金屬(shu)在加熱(re)(re)或加工(gong)過(guo)(guo)程中， 由于溫度(du)(du)高(gao)，時(shi)間長(chang)，導致(zhi)組織及晶粒(li)粗大的現(xian)象稱為過(guo)(guo)熱(re)(re)；當金屬(shu)在近于熔化溫度(du)(du)下加熱(re)(re)或嚴重過(guo)(guo)熱(re)(re)時(shi)，晶間局(ju)部低熔點組元(yuan)熔化或晶界弱化現(xian)象稱為過(guo)(guo)燒。

過(guo)(guo)熱后表面出現(xian)(xian)粗(cu)糙的(de)麻點，桔皮，晶粒粗(cu)大等現(xian)(xian)象。過(guo)(guo)熱了(le)的(de)合(he)金強度雖下降(jiang)不多，但室溫(wen)下的(de)沖擊韌性(xing)和塑(su)性(xing)卻(que)大大下降(jiang)。材料變脆，斷口上顯(xian)現(xian)(xian)粗(cu)大的(de)結晶顆粒。高倍下觀察除粗(cu)大的(de)等軸晶外，或有(you)(you)粗(cu)大的(de)第二相，或有(you)(you)粗(cu)大的(de)魏氏組織(zhi)。過(guo)(guo)熱并(bing)非廢品，有(you)(you)時可通(tong)過(guo)(guo)再(zai)變形、再(zai)處理(li)等方法(fa)予以矯(jiao)正或降(jiang)級使用(yong)。

過(guo)燒后表面粗糙，晶(jing)(jing)界變(bian)粗、變(bian)直(zhi)、發毛(mao)，甚至出現(xian)裂(lie)(lie)紋，還會(hui)出現(xian)易熔(rong)化和(he)(he)氧化薄(bo)膜層；過(guo)燒使金屬(shu)結合力大大降低;顯微(wei)組織中出現(xian)晶(jing)(jing)界加粗，熔(rong)化空洞或(huo)(huo)共晶(jing)(jing)球，熔(rong)化的液相網，甚至在幾個晶(jing)(jing)粒的交界處有熔(rong)化出現(xian)的不規則(ze)空洞等現(xian)象;軋制時或(huo)(huo)擠制后出現(xian)晶(jing)(jing)界裂(lie)(lie)紋、板材(cai)側(ce)裂(lie)(lie)、棒(bang)材(cai)頭部開(kai)花、張(zhang)口裂(lie)(lie)或(huo)(huo)裂(lie)(lie)成碎塊，開(kai)裂(lie)(lie)部位能(neng)看(kan)到粗大枝晶(jing)(jing)和(he)(he)熔(rong)化的痕跡(ji)。

過熱(re)與過燒產生(sheng)的(de)主(zhu)要原因有:加(jia)熱(re)溫(wen)度高，時(shi)(shi)間長(chang)或(huo)(huo)局部長(chang)時(shi)(shi)間處于高溫(wen)源處；熱(re)加(jia)工終了(le)溫(wen)度過高或(huo)(huo)者在高溫(wen)區(qu)停留時(shi)(shi)間過長(chang);合(he)金中(zhong)存在低熔(rong)點組元，或(huo)(huo)低熔(rong)點夾雜較多。

02裂紋與開裂

（1）加工裂紋

加工工藝(yi)不(bu)當或工序存有缺陷時均能引(yin)起加工裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。加工裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)也可分為(wei)熱(re)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)和冷裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)兩類(lei)，其區別在于裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)周圍(wei)的(de)(de)顯微組(zu)織，前者無明(ming)顯變化而后者有嚴(yan)重變形。就形態上來(lai)分有縱向(xiang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)、橫(heng)向(xiang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)、側裂(lie)(lie)(lie)(lie)、張口(kou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)、螺旋狀裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)、周期性橫(heng)裂(lie)(lie)(lie)(lie)、斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)、呈45°的(de)(de)斜裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)以及不(bu)規則(ze)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)等。按分布則(ze)可分局部(bu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)、頭(tou)部(bu)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)、表(biao)面裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)、中心裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)以及晶間裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)等。

加工(gong)(gong)裂紋的產生原因(yin)應從(cong)金屬本身(shen)及加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝兩方面(mian)來分(fen)析(xi)。

屬于金屬本(ben)身的(de)有(you)以下幾(ji)方面(mian)因素：合金的(de)成分和雜質含(han)量；鑄(zhu)錠(ding)存在冷隔、斑疤和偏(pian)析瘤等(deng)表面(mian)缺(que)陷，縮孔(kong)、疏松、氣孔(kong)、夾雜、偏(pian)析等(deng)內部(bu)缺(que)陷時，加工時易沿(yan)此而產生裂紋(wen)；發達的(de)柱狀(zhuang)晶構明顯弱面(mian)時易沿(yan)晶界或弱面(mian)開裂；合金在上(shang)道工序存有(you)裂紋(wen)、過(guo)燒、過(guo)熱，或第二相分布不(bu)良，組(zu)織不(bu)勻，以及相變(bian)引起的(de)微裂紋(wen)等(deng)缺(que)陷。

（2）熱處理裂紋

①合金內部(bu)存在較大的(de)殘(can)余應(ying)力時，如(ru)加(jia)熱(re)引(yin)起(qi)的(de)熱(re)應(ying)力與殘(can)余應(ying)力方向一(yi)致而疊加(jia)超過金屬強(qiang)度(du)時會造成開裂。

②合(he)金在加熱過程中有第(di)二(er)相沿晶界析(xi)出而(er)形成第(di)二(er)類附(fu)加應力，或因(yin)相變而(er)發(fa)生明顯的體積(ji)改變時亦可發(fa)生裂紋。

圖10為軋制(zhi)時出現的各種裂紋示(shi)意圖：

03夾雜加工制品

表面和(he)內部出現的與基(ji)體有明顯分(fen)界面，性(xing)能相差懸殊(shu)的金屬或非金屬物稱為夾雜。

加工制品中夾(jia)雜主要來源于(yu)鑄錠(ding)中未熔化完(wan)的(de)金(jin)屬顆粒，形成大塊初晶或(huo)異金(jin)屬進入；或(huo)夾(jia)有金(jin)屬化合物以及(ji)硅酸鹽、覆蓋劑(ji)等(deng)。

其(qi)分(fen)(fen)類和特征(zheng)與(yu)鑄造制品夾雜基本一(yi)致。加工制品夾雜一(yi)般呈(cheng)顆粒狀、長條狀沿加工方(fang)向(xiang)分(fen)(fen)布，有固定形態(tai)和顏色，界面(mian)明顯，不用(yong)侵蝕(shi)即(ji)可在金相顯微鏡下發現。

04異物(wu)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)金(jin)屬(shu)或非金(jin)屬(shu)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)制(zhi)品表面稱為異物(wu)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)。

金屬(shu)(shu)壓入物(wu)與(yu)基體有明(ming)顯分(fen)界面，輪廓清楚，有不(bu)同的金屬(shu)(shu)光澤，呈點(dian)狀、塊(kuai)狀，剝(bo)落后形成凹(ao)坑(keng)；非金屬(shu)(shu)壓入物(wu)形態不(bu)一，顏色(se)各異，多呈脆(cui)性(xing)，無金屬(shu)(shu)光澤，呈點(dian)狀、片(pian)狀、長條狀沿加(jia)工(gong)方向分(fen)布，不(bu)易(yi)剝(bo)離(li)。

異物(wu)來源：加熱(re)形(xing)成的(de)(de)氧化皮、潤(run)滑劑黏附在工(gong)模具和(he)制品表面；工(gong)模具的(de)(de)碎(sui)片及黏附物(wu)；裂(lie)邊的(de)(de)金屬屑、毛刺及飛邊；熱(re)處理爐的(de)(de)爐屑、油(you)污;乳液內的(de)(de)雜物(wu)；軋道及導板上的(de)(de)異物(wu)。

05鼓泡制品

經(jing)加(jia)工(gong)或退火后，表面出現沿加(jia)工(gong)方向(xiang)分布的條狀或泡狀鼓(gu)(gu)起(qi)，剖開后為一(yi)空腔這種鼓(gu)(gu)起(qi)稱為鼓(gu)(gu)泡。

鼓(gu)泡多呈(cheng)(cheng)條狀(zhuang)，表面(mian)光滑，沿加工方向拉長，剖開后(hou)內壁呈(cheng)(cheng)光亮的金屬色澤，個(ge)別(bie)伴(ban)有氧(yang)化物或其他夾雜。鼓(gu)泡大多兩面(mian)對稱分布，在較薄(bo)的板(ban)帶材或薄(bo)壁管中比較明(ming)顯。

鼓泡產(chan)生的主(zhu)要原因有：鑄錠中存(cun)在(zai)氣孔(kong)，縮(suo)孔(kong)等缺陷；坯料(liao)退火時(shi)，爐(lu)內(nei)氣氛控制(zhi)不當，爐(lu)溫(wen)過高(gao)；管棒(bang)材擠(ji)(ji)壓時(shi)鑄錠與擠(ji)(ji)壓筒、擠(ji)(ji)壓墊配合不良或者擠(ji)(ji)壓筒、穿孔(kong)針潤滑(hua)過量，擠(ji)(ji)壓筒清(qing)理不干凈，穿孔(kong)針有裂(lie)紋等。

06分層制品

厚度方(fang)向出(chu)現(xian)縫(feng)隙(xi)，對應的加工(gong)方(fang)向分開成(cheng)層。

層與(yu)層之間接觸(chu)平整(zheng)，面積(ji)較大，有些(xie)有氧化物(wu)或夾雜，常(chang)出現在(zai)薄(bo)帶材中或薄(bo)帶材經焊接后(hou)表現出來。管(guan)棒(bang)材斷(duan)口檢查時(shi)也會出現斷(duan)口分(fen)層現象。

分層(ceng)產生的主(zhu)要原因有(you)：鑄錠(ding)中(zhong)有(you)氣孔(kong)、縮孔(kong)、縮松(song)、夾雜等缺陷，經(jing)加工后形(xing)成分層(ceng)；板帶材(cai)熱(re)(re)軋(ya)道次壓下(xia)量(liang)分配不(bu)當，壓下(xia)量(liang)過(guo)大;鑄錠(ding)加熱(re)(re)不(bu)均勻，加熱(re)(re)溫(wen)度過(guo)高或(huo)過(guo)低；管棒(bang)材(cai)擠壓筒或(huo)穿孔(kong)針(zhen)潤滑過(guo)量(liang)，穿孔(kong)針(zhen)有(you)裂紋或(huo)擠制品(pin)縮尾未切(qie)凈，經(jing)進一(yi)步(bu)拉(la)伸、軋(ya)制形(xing)成分層(ceng)。

07腐蝕制品

表(biao)面(mian)與周圍介質接觸，發生化學或(huo)電化學反應，在表(biao)面(mian)形成產物膜的過程稱為腐(fu)蝕(shi)。

腐蝕后(hou)表面失去金屬光澤，形(xing)成(cheng)顏(yan)色(se)各異的(de)腐蝕色(se)斑。

腐(fu)蝕(shi)(shi)形成(cheng)的原(yuan)因(yin)有：制品表面不清潔，殘(can)留有水(shui)、乳液等殘(can)液，或者放置(zhi)保管不當，氣(qi)(qi)候潮濕(shi)或水(shui)滴(di)侵入表面；環境中有腐(fu)蝕(shi)(shi)性氣(qi)(qi)氛。

08氧化制品

在較高溫度(du)下(xia)，與氧接觸生成氧化物稱為氧化。

氧化后呈現(xian)深(shen)淺不同的氧化色，失去金(jin)屬光(guang)澤，嚴重的出現(xian)氧化皮(pi)。

氧化產(chan)生(sheng)的主要原(yuan)因有：退火爐(lu)呈(cheng)氧化性氣(qi)氛；退火出(chu)爐(lu)溫(wen)度高或在(zai)空氣(qi)中暴(bao)露時間(jian)長(chang)，表面自然氧化；軋件余(yu)溫(wen)較高，卷取或堆垛后形成氧化。

09起皮、起刺制品

表(biao)面局部破裂翻起(qi)稱(cheng)為起(qi)皮。制(zhi)品表(biao)面出(chu)現針尖狀金屬細絲狀翹起(qi)稱(cheng)為起(qi)刺。

起(qi)(qi)皮或(huo)(huo)起(qi)(qi)刺一(yi)般沿(yan)軋制方向呈連續的(de)或(huo)(huo)斷續的(de)分(fen)布，起(qi)(qi)皮部位往往有氧化皮或(huo)(huo)其(qi)他(ta)污物、夾雜等。管棒材(cai)起(qi)(qi)皮一(yi)般沿(yan)加工方向形成舌狀(zhuang)、魚鱗狀(zhuang)翹起(qi)(qi)，嚴重(zhong)的(de)貫(guan)穿整個(ge)制品(pin)(pin)，局部嚴重(zhong)的(de)形成結疤。起(qi)(qi)刺多出現于軋制品(pin)(pin)的(de)最后工序。

起皮產生的主要原因有(you)：鑄錠有(you)缺陷(xian)，表面不平整；加工溫(wen)度(du)過高(gao)致制品表面氧化或上(shang)(shang)道工序導致表面有(you)缺陷(xian)；軋(ya)輥上(shang)(shang)、擠壓筒內、穿孔針上(shang)(shang)有(you)水(shui)、油等臟物(wu)；加工工具有(you)缺陷(xian)，加工過程機械損傷。

起刺產(chan)生(sheng)的主要原因有(you)：軋(ya)輥龜(gui)裂；坯料邊部不平整，有(you)不規則凹陷等。

10起皺制品

表面不平整(zheng)，呈輕微波(bo)紋狀凹陷和凸(tu)起稱(cheng)為起皺(zhou)。

起皺一般與(yu)軋(ya)向(xiang)一致或(huo)斜向(xiang)分布，呈單條或(huo)多條隆起，手感(gan)較圓滑，面積較大。

起皺(zhou)產(chan)生的主(zhu)要(yao)原因有(you)：軋件(jian)不(bu)平整(zheng)，或單(dan)向彎(wan)曲平直度(du)差；張力(li)不(bu)均(jun)(jun)勻(張力(li)輥(gun)或張力(li)套筒不(bu)平整(zheng))；管(guan)材(cai)坯(pi)料塑性差，偏(pian)心嚴(yan)重；厚壁管(guan)變(bian)(bian)形(xing)不(bu)均(jun)(jun)勻，或變(bian)(bian)形(xing)量(liang)過(guo)大；軋輥(gun)調節不(bu)良及其他(ta)工藝缺陷。

11麻面制品

表現(xian)(xian)出現(xian)(xian)微小的點狀凹陷不平的粗(cu)糙面稱為(wei)麻面。

麻面(mian)呈(cheng)局部(bu)或連(lian)續(xu)成片分布(bu)，個別的(de)稱(cheng)為(wei)麻點，嚴(yan)重的(de)稱(cheng)為(wei)麻坑。晶粒粗(cu)大(da)引起的(de)麻面(mian)俗稱(cheng)桔皮。

麻(ma)面產生的主要(yao)原因有(you)：退火溫度過高，時間過長(chang)，晶粒粗大；過酸洗；加工率(lv)過小，表(biao)面不(bu)光滑；軋輥(gun)表(biao)面硬度不(bu)均(jun)勻(yun)，磨損嚴重，軋制工具(ju)銹(xiu)蝕、有(you)氧化皮或(huo)異金屬。

12機械(xie)損傷(shang)外力(li)作用于(yu)制品表面或板帶箔材層與層之間的(de)錯(cuo)動，引起表面呈條狀(zhuang)、束狀(zhuang)、凹坑(keng)狀(zhuang)、尖銳溝槽狀(zhuang)及其他形(xing)狀(zhuang)的(de)傷(shang)痕，常見的(de)有擦(ca)傷(shang)、劃傷(shang)、碰傷(shang)和壓(ya)傷(shang)。

13成(cheng)分(fen)不(bu)(bu)(bu)均、組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)(bu)均制品經軋制或(huo)退(tui)火后，不(bu)(bu)(bu)同部位化(hua)學成(cheng)分(fen)存在較大差(cha)異的現象稱為成(cheng)分(fen)不(bu)(bu)(bu)均。成(cheng)分(fen)不(bu)(bu)(bu)均能引起顏(yan)色或(huo)變形特性差(cha)異，宏(hong)觀檢驗能看到成(cheng)分(fen)偏(pian)析點或(huo)偏(pian)析區(qu)，顯微組(zu)織(zhi)和性能有差(cha)異，甚至出現開裂。