2.縮孔與疏松

鑄件或鋼錠冷卻凝固時，體積要收縮，在*后凝固的部分因為得不到液態(tài)金屬的補充而會形成空洞狀的缺陷。大而集中的空洞稱為縮孔，細小而分散的空隙則稱為疏松，它們一般位于鋼錠或鑄件中心*后凝固的部分，其內(nèi)壁粗糙，周圍多伴有許多雜質和細小的氣孔。由于熱脹冷縮的規(guī)律，縮孔是必然存在的，只是隨加工工藝處理方法不同而有不同的形態(tài)、尺寸和位置，當其延伸到鑄件或鋼錠本體時就成為缺陷。鋼錠在開坯鍛造時如果沒有把縮孔切除干凈而帶入鍛件中就成為殘余縮孔（縮孔殘余、殘余縮管），如圖5.3、5.4、5.5所示。
如果鑄件的型模設計不當、澆注工藝不當?shù)龋矔阼T件與型模接觸的部位產(chǎn)生疏松，如圖5.28所示。斷口照片中的黑色部分即為疏松部位，其呈現(xiàn)黑色是因為該工件已經(jīng)過退火處理，使得疏松部位被氧化和滲入機油所致。

3.夾渣

熔煉過程中的熔渣或熔爐爐體上的耐火材料剝落進入液態(tài)金屬中，在澆注時被卷入鑄件或鋼錠本體內(nèi)，就形成了夾渣缺陷。夾渣通常不會單一存在，往往呈密集狀態(tài)或在不同深度上分散存在，它類似體積型缺陷然而又往往有一定線度。

4.夾雜

熔煉過程中的反應生成物（如氧化物、硫化物等）-非金屬夾雜，如圖5.1和5.6，或金屬成分中某些成分的添加料未完全熔化而殘留下來形成金屬夾雜，如高密度、高熔點成分-鎢、鉬等，如圖5.29，也有如圖5.24所示鈦合金棒材中的純鈦偏析。

圖5.29 BT9鈦合金鍛制餅坯中的鉬夾雜
（a）剖面低倍照片
（b）X射線照相底片
（c）C掃描顯示（圖中四個白色點狀顯示為同一個缺陷，是使用水浸點聚焦探頭以不同靈敏度檢測的結果，其他分散細小的白色點狀為與該缺陷無關的雜波顯示）
（d）B掃描顯示
（e）3D顯示

（d）

（a）

（b）

（c）

（e）

5.偏析

鑄件或鋼錠中的偏析主要指冶煉過程中或金屬的熔化過程中因為成分分布不均而形成的成分偏析，有偏析存在的區(qū)域其力學性能有別于整個金屬基體的力學性能，差異超出允許標準范圍就成為缺陷，如圖5.23和5.24、5.27所示。

6.鑄造裂紋

鑄件中的裂紋主要是由于金屬冷卻凝固時的收縮應力超過了材料的極限強度而引起的，它與鑄件的形狀設計和鑄造工藝有關，也與金屬材料中一些雜質含量較高而引起的開裂敏感性有關（例如硫含量高時有熱脆性，磷含量高時有冷脆性等）。在鋼錠中也會產(chǎn)生軸心晶間裂紋，在后續(xù)的開坯鍛造中如果不能鍛合，將留在鍛件中成為鍛件的內(nèi)部裂紋。

7.冷隔

這是鑄件中特有的一種分層性缺陷，主要與鑄件的澆鑄工藝設計有關，它是在澆注液態(tài)金屬時，由于飛濺、翻浪、澆注中斷，或者來自不同方向的兩股（或多股）金屬流相遇等原因，因為液態(tài)金屬表面冷卻形成的半固態(tài)薄膜留在鑄件本體內(nèi)而形成一種隔膜狀的面積型缺陷。

8.翻皮

這是煉鋼時從鋼包向錠模澆注鋼錠時，因為澆注中斷、停頓等原因，先澆入的液態(tài)金屬表面在空氣中迅速冷卻形成氧化膜，在繼續(xù)澆注時新澆入的液態(tài)金屬將其沖破翻入鋼錠體內(nèi)而形成的一種分層性（面積型）缺陷，它在后續(xù)的鋼錠開坯鍛造中是無法鍛合消除的。見圖5.30所示。

圖5.30
工件名稱：鍛模毛坯
形狀：
矩形方塊
材料牌號：3Cr3Mo3VNb
狀態(tài)：
鍛后退火，黑皮
超聲縱波探傷發(fā)現(xiàn)的缺陷：翻皮

橫向低倍照片

縱向斷口照片

9.各向異性

鑄件或鋼錠冷卻凝固時，從表面到中心的冷卻速度是不同的，因而會形成不同的結晶組織，表現(xiàn)為力學性能的各向異性，也導致了聲學性能的各向異性，亦即從中心到表面有不同的聲速與聲衰減。這種各向異性的存在，對鑄件超聲檢測時評定缺陷的大小與位置會產(chǎn)生**影響。圖5.31示出的是3Cr3Mo3VNb電弧爐冶煉的630Kg鋼錠的縱向低倍照片和鋼錠結晶情況示意圖。

圖5.31

綜上所述，鑄件中的缺陷多為體積型（裂紋、翻皮、冷隔除外），缺陷的取向規(guī)律不夠明顯，但主要與冷縮應力方向有關。此外，由于鑄件的晶粒一般都比較粗大，有各向異性存在，因此給超聲檢測帶來不少的困難，必須結合鑄造工藝和具體的鑄造材料、鑄件形狀以及表面狀態(tài)等多種因素綜合考慮。